Банк заданий
ЕГЭ по биологии Задание №22 Методология биологического исследования

Группа добровольцев участвовала в эксперименте по изучению физиологии питания. Вначале у добровольцев оценивали колебания уровня глюкозы в крови в течение дня, а затем они переходили на диету, подразумевающую дробное питание. Результаты приведены на графике ниже.

Сформулируйте две нулевые гипотезы* для данного эксперимента.

Объясните, почему в эксперименте до и после перехода на диету участвовала одна и та же группа добровольцев. Почему результаты эксперимента могут быть недостоверны, если до перехода на диету в день взятия образцов для анализа каждый из добровольцев принимал пищу, различающуюся по составу и количеству?

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

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 зависимая (изменяющаяся), а какая – независимая (задаваемая)? 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.

Экспериментатор изучал особенности жизнедеятельности инфузории-туфельки (Paramecium caudatum). Культуру инфузорий помещали в растворы поваренной соли с концентрацией 3, 4, 5, 7, 10 % и измеряли частоту пульсации сократительной вакуоли. Результаты эксперимента представлены на графике.

В качестве отрицательного контроля экспериментатор поместил инфузорий в дистиллированную воду. Почему такой отрицательный контроль не является адекватным? Ответ поясните. Предложите свой вариант отрицательного контроля.

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

Экспериментатор решил установить зависимость количества хлорофилла в листьях растения от степени освещённости, при которой это растение растёт. Он посадил в горшочки растения одного вида клевера, а горшочки поставил в тёмные помещения с единственным источником света. По окончании эксперимента оценивалось, насколько тёмный зелёный оттенок имеют листья. Все источники света имели разную интенсивность.

Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать исследователь перед постановкой эксперимента? Объясните, почему комнаты в эксперименте должны быть строго герметичными. Почему результаты эксперимента могут быть недостоверными, если в комнатах будет, помимо установленной экспериментатором лампы, ещё и естественное освещение?

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

Экспериментатор исследовал эффективность двух вакцин против туберкулёза – заболевания, вызываемого спорообразующими туберкулёзными палочками. Одной группе мышей вводили вакцину 1, другой – вакцину 2. Затем обе группы мышей заражали туберкулёзными палочками и через несколько недель подсчитывали их количество в лёгких. Результаты представлены на диаграмме.

Сформулируйте нулевую гипотезу* для данного эксперимента. Объясните, почему в эксперименте необходимо использовать мышей одной линии. Почему результаты эксперимента могут быть недостоверными, если известно, что экспериментальные группы мышей содержались в помещениях с различной температурой?

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

Экспериментатор решил установить зависимость концентрации сахарозы в соке флоэмы от условий произрастания растения. Для этого он разделил растения томата, выращиваемые в теплице, на 8 групп, каждую из которых поместил под источник света с определённой интенсивностью. Через некоторое время было измерено количество сахарозы в соке флоэмы для каждого растения. Результаты эксперимента учёный нанёс на график.

Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать исследователь перед постановкой эксперимента? Объясните, почему важно поддерживать температуру в теплице постоянной. Почему результаты эксперимента могут быть недостоверными, если теплица негерметична?

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

Экспериментатор решил установить зависимость активности фермента трипсина человека от различных факторов среды. Для этого он наливал в пробирки буфер с различным pH, добавлял фермент и полипептиды. Через 5 минут реакция останавливалась, и оценивалось количество оставшихся полипептидов по качественной реакции на пептидную связь. По результатам эксперимента был построен график.

Какая переменная в этом эксперименте будет зависимой (изменяющейся), а какая — независимой (задаваемой)? Объясните, как в данном эксперименте можно поставить отрицательный контроль* . При какой температуре стоит проводить реакцию в эксперименте для достижения оптимального результата?

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

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, чтоб 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.

В рубце жвачных животных обитает около 2 кг инфузорий. Экспериментатор исследовал особенности пищеварения овец и вводил в их рацион кормовую добавку в виде сульфата натрия. 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 с сохранением 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.

Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать исследователь перед постановкой эксперимента? Объясните, почему в процессе эксперимента постоянно повышается кислотность среды. Почему эксперимент необходимо провести несколько раз с независимо полученными культурами клеток, а не однократно?

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

Экспериментатор изучал процессы, протекающие в хлоропластах. Для этого он приготовил суспензию хлоропластов и внес ее в пробирки с избытком АДФ, Фн (неорганический фосфат) и НАДФ+. Затем пробирки освещали различное время, после чего в них добавляли раствор йода одинаковой концентрации. В результате содержимое пробирок окрасилось в синий цвет различной интенсивности. Результаты эксперимента представлены в таблице.

Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать исследователь перед постановкой эксперимента? Объясните, почему для протекания реакции в данном эксперименте необходимо наличие в суспензии АДФ и Фн. Почему результаты эксперимента могут быть недостоверными, если измерения проводить при различной температуре?

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

Учёный провёл эксперимент с сырым клубнем картофеля. Для этого он использовал кусочки клубня картофеля фиксированной массы, к которым добавлял различное количество 3%-ной перекиси водорода. Результаты эксперимента и уравнение реакции, происходящей в клетках клубня картофеля, представлены на графике. 

Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать исследователь перед постановкой эксперимента? Объясните, почему емкость в эксперименте должна быть строго герметичной. Почему результаты эксперимента могут быть недостоверными, если известно, что пробирки с реакцией находились в комнате, в которой могла меняться температура?

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

Экспериментатор изучал возможности повлиять на способность ежевики к укоренению. Для этого он выращивал микрочеренки, облучая их светом разной длины волны. Результаты теста на 14-й день эксперимента приведены в таблице ниже.

Какая переменная в этом эксперименте будет независимой (задаваемой), а какая - зависимой (изменяющейся)? Объясните, как в данном эксперименте можно поставить отрицательный контроль*. 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 изучал особенности физиологии пищеварительной системы крупных собак. Результаты приведены в таблице. 

Сформулируйте две нулевые гипотезы* для данного эксперимента. Объясните, почему исследователь проводил эксперимент на группе собак. Почему результаты эксперимента могут быть недостоверными, если часть собак поела до начала эксперимента? 

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

Экспериментатор изучал особенности физиологии пищеварительной системы собак. Результаты приведены в таблице.

Какая переменная в этом эксперименте будет независимой (задаваемой), а какая - зависимой (изменяющейся)? Объясните, почему в данном эксперименте сложно поставить отрицательный контроль*. Какие условия постановки отрицательного контроля можно соблюсти? С какой целью необходимо ставить такой контроль?

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

Агроном проводил химическую прополку на полях с ячменём против осота, одуванчика и овсюга с использованием гербицидов в условиях средней полосы России. В конце эксперимента он определил урожайность ячменя. Данные приведены в таблице ниже.

Сформулируйте две нулевые гипотезы* для данного эксперимента. Объясните, почему в эксперименте необходимо использовать семена ячменя одной партии. Почему результаты эксперимента могут быть недостоверными, если контрольный участок находился на специально для него распаханном поле?

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

Экспериментатор решил установить зависимость скорости превращения аксолотля в амбистому от концентрации тиреоидина в пище. Для этого было отобрано 30 самцов одного возраста и массы и разделено на три равные группы, которые были помещены в аквариумы при комнатной температуре. Животных экспериментатор кормил пластинками из сырого мяса, в которые тщательно заворачивал 0,2 г препарата тиреоидин (тироксин). Аксолотли заглатывают пищу, поэтому вероятность обнаружения ими таблетки и отказа от корма минимальна. Первой группе экспериментатор ежедневно давал 1 порцию препарата, а второй — 3 такие же порции. В качестве контроля использовал группу животных, не получавших тиреоидин. В результате в первой группе метаморфоз произошёл за 3–4 месяца, тогда как во второй за два.

Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать исследователь перед постановкой эксперимента? Объясните, почему важно поддерживать температуру во всех аквариумах постоянной. Почему результаты эксперимента могут быть недостоверными, если температура в камерах могла меняться?

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

Экспериментатор вырезал из одной анатомической зоны клубня картофеля одинаковые фрагменты массой 20 г. Кусочки он поместил в пробирки. Одну пробирку он заполнил дистиллированной водой, а другую — 10%-ным раствором сахарозы. Через 3, 5 и 7 ч исследователь взвешивал фрагменты клубня. Результаты приведены на диаграмме.

Какая переменная в этом эксперименте будет независимой (задаваемой экспериментатором), а какая — зависимой (изменяющейся в эксперименте)? Какие два условия должны выполняться при постановке отрицательного контроля*? 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 установить, зависит ли мышечная сила кистей рук от пола человека. В эксперименте участвовали 50 юношей и 50 девушек 17 лет со сходными антропометрическими показателями (рост, вес). В эксперименте каждый испытуемый брал попеременно в правую и левую руку динамометр и, вытягивая руку горизонтально в сторону, сильно сжимал его в ладони. Динамометр позволяет определить силу сжатия в килограммах. Измерение проводилось три раза с небольшой паузой для отдыха. Результаты фиксировались, и средние были внесены в таблицу.

Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать исследователь перед постановкой эксперимента? Объясните, почему экспериментатор измерял силу и правой, и левой кисти. Почему результаты эксперимента могут быть недостоверными, если взять для исследования участников разного возраста?

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

Экспериментатор исследовал физиологические показатели системы кровообращения у разных групп лиц. Результаты приведены в таблице ниже.

Какая переменная в этом исследовании независимая (задаваемая), а какие две – зависимые (изменяющиеся)? Объясните, можно ли в данном исследовании поставить отрицательный контроль*. Ответ поясните.

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

Исследователь решил установить, влияет ли концентрация минеральных солей в почве на рост проростков фасоли. Для эксперимента он высадил одинаковые по возрасту проростки фасоли в сосуды с почвой и в течение двух недель поливал их растворами с различной концентрацией минеральных солей. По окончании эксперимента исследователь измерил средний прирост побегов растений.

Выберите из приведённого списка 

(А) нулевую гипотезу, которую мог сформулировать исследователь; 

(Б) внешний фактор, изменение которого в ходе эксперимента могло повлиять на прирост побегов независимо от концентрации минеральных солей; 

(В) следствие отсутствия контроля этого фактора.

Запишите три цифры в порядке, соответствующем буквам.

1. прирост побегов фасоли не зависит от концентрации минеральных солей в почве

2. чем выше концентрация минеральных солей, тем интенсивнее растут побеги фасоли

3. различная интенсивность освещения растений в ходе эксперимента может повлиять на прирост их побегов

4. концентрация минеральных солей влияет на прирост побегов фасоли

5. при различной интенсивности освещения нельзя однозначно установить, связано ли изменение прироста побегов с концентрацией минеральных солей

6. все проростки фасоли должны иметь одинаковую высоту в начале эксперимента

7. интенсивность освещения не оказывает влияния на рост растений

8. увеличение концентрации минеральных солей всегда приводит к увеличению скорости фотосинтеза

Исследователь решил установить, влияет ли концентрация минеральных солей в почве на рост проростков фасоли. Для эксперимента он высадил одинаковые по возрасту проростки фасоли в сосуды с почвой и в течение двух недель поливал их растворами с различной концентрацией минеральных солей. По окончании эксперимента исследователь измерил средний прирост побегов растений.

Выберите из приведённого списка 

(А) нулевую гипотезу, которую мог сформулировать исследователь; 

(Б) внешний фактор, изменение которого в ходе эксперимента могло повлиять на прирост побегов независимо от концентрации минеральных солей; 

(В) следствие отсутствия контроля этого фактора.

Запишите три цифры в порядке, соответствующем буквам.

1. прирост побегов фасоли не зависит от концентрации минеральных солей в почве

2. чем выше концентрация минеральных солей, тем интенсивнее растут побеги фасоли

3. различная интенсивность освещения растений в ходе эксперимента может повлиять на прирост их побегов

4. концентрация минеральных солей влияет на прирост побегов фасоли

5. при различной интенсивности освещения нельзя однозначно установить, связано ли изменение прироста побегов с концентрацией минеральных солей

6. все проростки фасоли должны иметь одинаковую высоту в начале эксперимента

7. интенсивность освещения не оказывает влияния на рост растений

8. увеличение концентрации минеральных солей всегда приводит к увеличению скорости фотосинтеза

Экспериментатор исследовал особенности физиологии дафний. Для этого он вносил в пробирку воду из пруда (с концентрацией ионов калия 0,003 г/л), дафний численностью 100 особей, изменял концентрацию ионов калия в пробирке и подсчитывал частоту сердечных сокращений у этих членистоногих. Результаты приведены 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?