Банк заданий
ЕГЭ по биологии Задание №22 Методология биологического исследования

Экспериментатор, используя методы генной инженерии, сконструировал несколько вариантов лизоцима, заменив некоторые аминокислоты в этом белке на серосодержащие. В результате количество дисульфидных (S-S) связей в белке увеличилось. Затем он исследовал некоторые характеристики полученных вариантов лизоцима (A-F). Результаты эксперимента представлены в таблице.

Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать исследователь перед постановкой эксперимента? Почему необходимо, чтобы варианты лизоцима не имели других различий в составе аминокислот, кроме количества дополнительных S-S связей? Объясните, почему результаты эксперимента могут быть недостоверными, если известно, что для измерения температуры денатурации для вариантов лизоцима А-С использовали один прибор, а для вариантов D-F — другой?  

*Нулевая гипотеза — принимаемое по умолчанию предположение, что не существует связи между двумя наблюдаемыми событиями, феноменами.

Ученый провел эксперимент со взрослыми домовыми мышами (Mus musculus). Для этого он кормил их в течение 14 дней пищей, соленость которой превышала нормальную в 1,2 раза. В течение всего периода наблюдения он измерял массу тела мышей. Полученные данные представлены на графике.

Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать исследователь перед постановкой эксперимента? Объясните, почему для эксперимента использовалась группа мышей, а не одна особь. Почему результаты эксперимента могут быть недостоверными, если состав корма в разные дни различался, но степень солености сохранялась?  

*Нулевая гипотеза — принимаемое по умолчанию предположение, что не существует связи между двумя наблюдаемыми событиями, феноменами.

Экспериментатор изучал особенности физиологии птиц тауи из семейства Овсянковых, измеряя температуру тела в течение суток. Для этого он помещал птиц в камеру, где поддерживалась постоянная температура 23 С. В 6:00 он включал свет, а в 18:00 выключал. Результаты эксперимента представлены на графике.

Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать исследователь перед постановкой эксперимента? Объясните, почему в эксперименте была использована группа птиц, а не одно животное. Почему результаты эксперимента могут быть недостоверными, если в нем использовали птиц разных полов?  

*Нулевая гипотеза — принимаемое по умолчанию предположение, что не существует связи между двумя наблюдаемыми событиями, феноменами.

Экспериментатор изучал процессы, протекающие в хлоропластах листа герани. Для этого он приготовил суспензию хлоропластов, которую добавил в пробирки с избытком АДФ, Фн, НАДФ+, минеральных солей и воды. Затем пробирки освещали различное время, после чего в них добавляли раствор йода одинаковой концентрации. В результате раствор в пробирках окрашивался в синий цвет различной интенсивности. Результаты эксперимента представлены на графике.

Какая переменная в этом эксперименте будет независимой (задаваемой экспериментатором), а какая — зависимой (изменяющейся в эксперименте)? Какие два условия должны выполняться при постановке отрицательного контроля* в этом эксперименте? С какой целью необходимо осуществлять такой контроль?
*Отрицательный контроль — это экспериментальный контроль (опыт), при котором изучаемый объект не подвергается экспериментальному воздействию при сохранении всех остальных условий.

Экспериментатор решил изучить процессы обмена веществ на культуре клеток сердечной мышцы. Для этого он выделил клетки сердечной мышцы кролика и измерял потребление ими глюкозы при пониженной концентрации кислорода (в организме в норме насыщение кислородом составляет 90-95%). Результаты эксперимента представлены в таблице.

Какая переменная в этом эксперименте будет независимой (задаваемой экспериментатором), а какая — зависимой (изменяющейся в эксперименте)? Какие два условия должны выполняться при постановке отрицательного контроля* в этом эксперименте? С какой целью необходимо такой контроль ставить?

*Отрицательный контроль — это экспериментальный контроль (опыт), при котором изучаемый объект не подвергается экспериментальному воздействию при сохранении всех остальных условий.

Экспериментатор изучал влияние рентгеновского излучения на организм дрозофил. Для этого он подвергал облучению разными дозами популяции дрозофил численностью по 1000 особей. Результаты эксперимента отражены на графике.

Какая переменная в этом эксперименте будет зависимой (изменяющейся), а какая – независимой (задаваемой)? Объясните, как в данном эксперименте можно поставить отрицательный контроль*. С какой целью необходимо такой контроль ставить?

* Отрицательный контроль – это экспериментальный контроль, при котором изучаемый объект не подвергается экспериментальному воздействию.

Ученый решил исследовать влияние препарата (Циклоспорин) на количество специальных иммунных клеток организма (Т-хелперов). Для этого он взял мышей одной чистой линии и вводил им данный препарат, после чего измерял количество Т-хелперов в их селезенке. Результаты эксперимента показаны на графике.

Какая переменная в этом эксперименте будет зависимой (изменяющейся), а какая – независимой (задаваемой)? Объясните, как в данном эксперименте можно поставить отрицательный контроль*. С какой целью необходимо такой контроль ставить?  

*Отрицательный контроль – это экспериментальный контроль, при котором изучаемый объект не подвергается экспериментальному воздействию.

Группу спортсменов привезли на туристическую базу, находящуюся на высоте 4000 м. Через 7 и 14 дней у спортсменов взяли кровь и определили уровень гематокрита*. Полученные данные приведены в таблице.
*Гематокрит — отношение объема эритроцитов к объему жидкой части крови, выраженное в % или долях единицы.

Сформулируйте нулевую гипотезу. Почему измеряли уровень гематокрита до поднятия на гору? Почему результаты эксперимента могут быть недостоверными, если испытуемые потребляли воду в недостаточном количестве?
*Нулевая гипотеза — принимаемое по умолчанию предположение, что не существует связи между двумя наблюдаемыми событиями, феноменами.

Учёный изучал регуляцию секреции слюны в полость рта собаки. Для этого перед кормлением собаки он включал метроном, стучавший с частотой 120 ударов в минуту. Через некоторое время учёный отметил, что у собаки слюна выделялась при включении метронома, даже если после этого не следовало кормления. Какая переменная в этом эксперименте будет зависимой (изменяющейся), а какая — независимой (задаваемой)? Объясните, как в данном эксперименте можно поставить отрицательный контроль*. С какой целью необходимо такой контроль ставить? 

* Отрицательный контроль — это экспериментальный контроль, при котором изучаемый объект не подвергается экспериментальному воздействию.

Учёный изучал такую характеристику, как патогенность, у бактерий. Для этого он исследовал бактерии рода Pneumococcus двух штаммов: R–штамма (бактерии не имеют защитной капсулы) и S–штамма (бактерии имеют защитную капсулу). Мыши, заражённые бактериями R–штамма, оставались здоровыми. Мыши, заражённые бактериями S–штамма, погибали. В ходе исследования учёный инъецировал культуру живых бактерий R–штамма вместе с S–штаммом, убитым высокой температурой. Спустя время заражённые мыши погибли, и из них были выделены живые бактерии S–штамма.  

Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать учёный перед постановкой эксперимента? Для чего до начала эксперимента учёный заражал мышей разными штаммами бактерий Pneumococcus? Почему в последнем эксперименте мыши погибли несмотря на то, что бактерии S–штамма были предварительно убиты высокой температурой?  

* Нулевая гипотеза — принимаемое по умолчанию предположение, что не существует связи между двумя наблюдаемыми событиями, феноменами.

Учёный изучал рост бактерий E. Coli на искусственной питательной среде. Он культивировал колонии E. Coli в двух чашках Петри, в одной из которых были только бактерии, а в другой — бактерии и гриб пеницилл. Через некоторое время учёный отметил, что рост колоний бактерий в чашке Петри, содержащей пеницилл, замедлился, а затем и вовсе прекратился. В чашке Петри, не содержащей пеницилл, колонии E. Coli заняли всю поверхность питательной среды. Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать учёный перед постановкой эксперимента? Почему рост бактерий E. Coli в чашке Петри, содержащей пеницилл, замедлился, а затем прекратился?

* Нулевая гипотеза — принимаемое по умолчанию предположение, что не существует связи между двумя наблюдаемыми событиями, феноменами.

Учёный изучал динамику образования антител у домашних мышей (Mus musculs). В течение трёх месяцев он дважды вводил по 1 мл раствора, содержащего ослабленных возбудителей туляремии, лабораторной мыши и вёл наблюдения. Спустя 40 суток после введения первой дозы раствора с антигеном, экспериментатор зафиксировал результаты на графике (рис. А). На 60-е сутки он ввёл вторую дозу антигена той же мыши и финальные результаты так же зафиксировал в виде графика (рис. Б). 

Какая переменная в этом эксперименте будет зависимой (изменяющейся), а какая — независимой (задаваемой)? Объясните, как в данном эксперименте можно поставить отрицательный контроль*. С какой целью необходимо такой контроль ставить?

* Отрицательный контроль — это экспериментальный контроль, при котором изучаемый объект не подвергается экспериментальному.

Учёный исследовал естественные способы изменения содержания минеральных веществ в почве. В течение пяти лет он высаживал на участке земли горох посевной (Pisum sativum). Учёный не собирал урожай и каждый год проводил измерения количества содержания в почве нитратов. Результаты измерений приведены в таблице. 

Какая переменная в этом эксперименте будет зависимой (изменяющейся), а какая — независимой (задаваемой)? Объясните, как в данном эксперименте можно поставить отрицательный контроль*. С какой целью необходимо такой контроль ставить?

* Отрицательный контроль — это экспериментальный контроль, при котором изучаемый объект не подвергается экспериментальному воздействию.

Учёный решил исследовать изменения, происходящие с клетками растения в растворе с высоким содержанием соли. В рамках эксперимента он сделал два препарата клеток кожицы лука. Один препарат учёный обработал дистиллированной водой, другой — раствором соли. 

Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать учёный перед постановкой эксперимента? Какие изменения произошли с клетками кожицы лука обоих препаратов? Какими процессами обусловлены эти изменения? 

* Нулевая гипотеза — принимаемое по умолчанию предположение, что не существует связи между двумя наблюдаемыми событиями, феноменами.

Учёный провёл эксперимент с двумя споровыми растениями, обитающими в воде. Для этого он поместил растения в сосуд–газоанализатор. В течение продолжительного времени он измерял количество вырабатываемого растениями кислорода, используя для их освещения разные части видимого света. Результаты эксперимента приведены в таблице.

Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать учёный перед постановкой эксперимента? Какой процесс жизнедеятельности растений изучал учёный? Почему при одинаковых значениях длин волн растения 1 и 2 выделяли разное количество кислорода?  

* Нулевая гипотеза — принимаемое по умолчанию предположение, что не существует связи между двумя наблюдаемыми событиями, феноменами.

Учёный изучал роль нуклеиновых кислот в жизнедеятельности клеток. Для этого он выращивал две культуры бактериальных клеток на питательных средах. Питательная среда, на которой размножались клетки первой культуры, содержала глюкозу, весь набор аминокислот и дезоксирибонуклеотиды. Питательная среда, на которой размножались клетки второй культуры, содержала глюкозу, весь набор аминокислот, дезоксирибонуклеотиды и рибонуклеотиды. Результаты эксперимента представлены на графике.
 

Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать учёный перед постановкой эксперимента? Как и почему изменялось количество клеток в обеих культурах? Дайте развёрнутый ответ.

* Нулевая гипотеза — принимаемое по умолчанию предположение, что не существует связи между двумя наблюдаемыми событиями, феноменами.

Учёный изучал влияние содержания углекислого газа во вдыхаемом воздухе на частоту дыхательных движений у серой крысы (Rattus norvegicus). Для этого он поместил крысу в герметичную камеру, в которую с определённой периодичностью закачивался воздух с разной концентрацией углекислого газа. Результаты эксперимента представлены в таблице.

Какая переменная в этом эксперименте будет зависимой (изменяющейся), а какая — независимой (задаваемой)? Объясните, как в данном эксперименте можно поставить отрицательный контроль*. С какой целью необходимо такой контроль ставить?

* Отрицательный контроль — это экспериментальный контроль, при котором изучаемый объект не подвергается экспериментальному.

Учёный изучал процесс выделения у мышей (Mus musculs). Для этого он в течение семи дней кормил группу мышей пищей с избыточным содержанием соли (солёность превышала норму в 3 раза). Ежедневно он измерял количество выделяемой мышами мочи. Результаты эксперимента приведены в таблице.

Какая переменная в этом эксперименте будет зависимой (изменяющейся), а какая — независимой (задаваемой)? Объясните, как в данном эксперименте можно поставить отрицательный контроль*. С какой целью необходимо такой контроль ставить?

* Отрицательный контроль — это экспериментальный контроль, при котором изучаемый объект не подвергается экспериментальному воздействию.

Экспериментатор решил изучить влияние гормона вазопрессина на процесс образования мочи у домовой мыши (Mus musculs). Он измерял количество мочи у экспериментальной группы мышей, которым он вводил в кровь гормон вазопрессин. Также, была контрольная группа, которой, вазопрессин не вводился. Результаты эксперимента представлены в таблице. Какой параметр был задан экспериментатором (независимая переменная), а какой параметр менялся в зависимости от заданного (зависимая переменная)? Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать исследователь перед постановкой эксперимента? Почему результаты эксперимента могут быть недостоверными, если известно, что мыши питались разной пищей? 

*Нулевая гипотеза  — принимаемое по умолчанию предположение, что не существует связи между двумя наблюдаемыми событиями, феноменами. 

Учёный изучал процессы жизнедеятельности растений. Для этого он взял две колбы с одинаковым количеством воды, на поверхность воды налил одинаковый слой растительного масла. В одну из колб он также поместил побег с листьями. На следующий день учёный измерил уровень воды в обеих колбах. Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать учёный перед постановкой эксперимента? Каким образом изменилось количество воды в обеих колбах? Каким образом изменилось бы количество воды в колбе с побегом, если бы учёный предварительно удалил с него все листья? Для чего учёный налил на поверхность воды растительное масло?

* Нулевая гипотеза — принимаемое по умолчанию предположение, что не существует связи между двумя наблюдаемыми событиями, феноменами.

Учёный провёл эксперимент со спортсменами-добровольцами, осуществлявшими подъём в гору в два этапа. У группы спортсменов трижды осуществляли забор крови: первый раз на высоте 300 м — до подъёма в горную деревню на высоту 2135 м над уровнем моря; второй раз — через три недели проживания там; третий раз — после второго этапа — восхождения на высоту 4050 м. В анализах оценивали количество эритроцитов во всех образцах крови (см. таблицу).

Какая переменная в этом эксперименте будет зависимой (изменяющейся), а какая — независимой (задаваемой)? Объясните, как в данном эксперименте можно поставить отрицательный контроль*. С какой целью необходимо такой контроль ставить?

* Отрицательный контроль — это экспериментальный контроль, при котором изучаемый объект не подвергается экспериментальному воздействию.

Учёный изучал возможности продления срока хранения молока. Для этого он взял три колбы свеженадоенного молока. Первую колбу он нагревал в течение получаса при температуре 60–65 °C. Вторую колбу он нагревал в течение получаса при температуре 145–150 °C. Третья колба нагреву не подвергалась. Учёный поместил колбы в холодильную камеру, в которой поддерживалась температура 0–4 °C. Спустя 7 дней учёный обнаружил, что молоко в третьей колбе свернулось. Спустя две недели от начала эксперимента свернулось молоко в первой колбе. Молоко во второй колбе не свернулось в течение месяца от начала эксперимента.  

Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать учёный перед постановкой эксперимента? Объясните полученные результаты. Какие технологии по продлению сроков хранения молока использовал учёный? 

* Нулевая гипотеза — принимаемое по умолчанию предположение, что не существует связи между двумя наблюдаемыми событиями, феноменами.

Экспериментатор изучал особенности жизнедеятельности культуры хлореллы. Для этого в герметичные пробирки с питательной средой он добавлял фиксированное количество клеток хлореллы и после закачивал туда определенное количество атмосферного воздуха. Пробирки освещались с одинаковой интенсивностью, после чего исследователь измерял концентрацию кислорода. Результаты эксперимента представлены на графике.

Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать исследователь перед постановкой эксперимента? Наличие какого газа в атмосферном воздухе необходимо для проведения эксперимента и почему? Почему результаты эксперимента могут быть недостоверными, если известно, что измерения проводились при различной температуре в помещении?  

*Нулевая гипотеза — принимаемое по умолчанию предположение, что не существует связи между двумя наблюдаемыми событиями, феноменами.

В рубце жвачных животных обитают бактерии, например, Ruminococcus spp., Ruminobacter spp., Prevotella spp. Экспериментатор для исследования пищеварения коров ввёл в их рацион кормовую добавку в виде мочевины. Через месяц он взял у пяти коров рубцовую жидкость и подсчитал количество микроорганизмов в ней. Результаты эксперимента отражены в таблице.

Какая переменная в этом эксперименте будет независимой (задаваемой экспериментатором), а какая — зависимой (изменяющейся в эксперименте)? Какие два условия должны выполняться при постановке отрицательного контроля* в этом эксперименте? С какой целью необходимо осуществлять такой контроль?

*Отрицательный контроль — это экспериментальный контроль (опыт), при котором изучаемый объект не подвергается экспериментальному воздействию при сохранении всех остальных условий.

Учёный изучал влияние различных экологических факторов на процесс фотосинтеза. Свой эксперимент исследователь проводил в специальной теплице, где были высажены 300 растений томата сорта Шапка Мономаха. В герметичную теплицу с определённой периодичностью закачивался воздух с различным количеством углекислого газа. С помощью датчиков учёный фиксировал показатели скорости фотосинтеза, которые приведены на графике ниже.

Какая переменная в этом эксперименте будет зависимой (изменяющейся), а какая - независимой (задаваемой)? Объясните, как в данном эксперименте можно поставить отрицательный контроль*. С какой целью необходимо такой контроль ставить?

*Отрицательный контроль - это экспериментальный контроль (опыт), при котором изучаемый объект не подвергается экспериментальному воздействию при сохранении всех остальных условий.