Эксперимент по анатомии и физиологии №1

Ученый уравновесил спокойно лежащего человека на специальных весах (положение тела показано на рисунке). Затем экспериментатор дождался, когда испытуемый заснет. Он заметил, что когда испытуемый расслабляется и засыпает, опускается та часть доски, на которой лежат ноги испытуемого.

Какая переменная в этом эксперименте будет зависимой (изменяющейся), а какая — независимой (задаваемой)? Объясните, как в данном эксперименте можно поставить отрицательный контроль (экспериментальный контроль, при котором изучаемый объект не подвергается экспериментальному воздействию). С какой целью необходимо такой контроль ставить? 

Ученый уравновесил спокойно лежащего человека на специальных весах (положение тела показано на рисунке). Затем экспериментатор дождался, когда испытуемый заснет. Он заметил, что когда испытуемый расслабляется и засыпает, опускается та часть доски, на которой лежат ноги испытуемого.

Почему при засыпании испытуемого опускается та часть доски, где лежат его ноги? Подробно поясните ответ. Почему если в состоянии бодрствования испытуемому, лежащему на уравновешенной доске, дать решать математический пример, опустится та часть доски, где лежит голова испытуемого?

Экспериментатор поместил кошку на поднос. Медленно опустил поднос, а затем резко поднял кверху (рисунок слева). Потом резко опустил вниз (рисунок справа). Ученый наблюдал за конечностями кошки.

Какая переменная в этом эксперименте будет зависимой (изменяющейся), а какая — независимой (задаваемой)? Объясните, как в данном эксперименте можно поставить отрицательный контроль (экспериментальный контроль, при котором изучаемый объект не подвергается экспериментальному воздействию). С какой целью необходимо такой контроль ставить?

Экспериментатор поместил кошку на поднос. Медленно опустил поднос, а затем резко поднял кверху (рисунок слева). Потом резко опустил вниз (рисунок справа). Ученый наблюдал за конечностями кошки.

Какие изменения, происходящие с конечностями кошки, наблюдал ученый? Назовите тип реакции организма, который иллюстрирует эксперимент, и его значение в данном случае. Какие рецепторы участвуют в осуществлении этого типа реакции?

Ученый подвергал одинаковой физической нагрузке две группы мышей: имеющих мутацию double muscle, блокирующую выработку гормона миостатина, и не имеющих этой мутации. В ходе эксперимента ученый фиксировал степень развития мышечной ткани в обеих группах. Результаты показаны на рисунках. На рисунках справа — мутантная мышь, слева — мышь без мутации.

Какую нулевую гипотезу (принимаемое по умолчанию предположение, что не существует связи между двумя наблюдаемыми событиями) смог сформулировать исследователь перед постановкой эксперимента? Объясните, почему нагрузка в эксперименте должна быть строго одинаковой для всех мышей. Почему результаты эксперимента могут быть недостоверными, если известно, что рацион мышей в двух группах мог отличаться?

Ученый подвергал одинаковой физической нагрузке две группы мышей: имеющих мутацию double muscle, блокирующую выработку гормона миостатина, и не имеющих этой мутации. В ходе эксперимента ученый фиксировал степень развития мышечной ткани в обеих группах. Результаты показаны на рисунках. На рисунках справа — мутантная мышь, слева — мышь без мутации.

Исходя из результатов эксперимента, сделайте вывод, какова роль гормона миостатина в развитии мышечной ткани. Известно, что прием креатина приводит к снижению уровня миостатина. Как прием креатина повлияет на изменение мышечной массы животного? Как будет отличаться сила мышечного сокращения у мышей с мутацией double muscle и у мышей без этой мутации? В природе встречаются также люди, коровы и собаки с данной мутацией. Какой биологический закон иллюстрирует данная закономерность? Сформулируйте этот закон, опираясь на описанные примеры. К какой форме эволюционного процесса можно отнести эти примеры?

Экспериментатор проводил анализы показателей инсулина и глюкозы у мышей с мутацией CD24 и без нее. Показатели измерялись у мышей утром через час после приема углеводистой пищи (см. таблицу).

Какую нулевую гипотезу (принимаемое по умолчанию предположение о том, что не существует связи между двумя наблюдаемыми событиями, феноменами) смог сформулировать исследователь перед постановкой эксперимента? Для чего анализ показателей глюкозы и инсулина проводится всегда через одинаковое время после приема пищи (через час)? Почему результаты опыта могут быть недостоверны, если известно, что она из групп мышей подвергалась стрессу перед анализом? Ответ поясните.

Экспериментатор проводил анализы показателей инсулина и глюкозы у мышей с мутацией CD24 и без нее. Показатели измерялись у мышей утром через час после приема углеводистой пищи (см. таблицу).

Как изменятся показатели, если измерять их у голодных мышей? Ответ поясните. Какой железой выделяется инсулин? Назовите гормон-антагонист инсулина, выделяемый этой же железой.

Экспериментатор исследовал влияние ионов кальция на работу сердца у пресноводных рачков — дафний. Культуру дафний (Daphnia pulex), содержащуюся в аквариуме, он помещал в растворы с различной концентрацией ионов кальция и замерял частоту сердечных сокращений у животных. 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 (опыт), при котором изучаемый объект не подвергается экспериментальному воздействию при сохранении всех остальных условий.

Экспериментатор исследовал влияние ионов кальция на работу сердца у пресноводных рачков — дафний. Культуру дафний (Daphnia pulex), содержащуюся в аквариуме, он помещал в растворы с различной концентрацией ионов кальция и замерял частоту сердечных сокращений у животных. Результаты эксперимента показаны на графике.

Какой вывод мог сделать экспериментатор по результатам проведенного исследования (считать реакцию дафнии на химические вещества аналогичной реакции позвоночных животных)? Назовите два нейромедиатора, один из которых влияет на частоту сердечных сокращений аналогично ионам кальция, а другой вызывает противоположный эффект. Ответ поясните.

Экспериментатор поместил сердце травяной лягушки (Rana temporaria) в физиологический раствор и зарегистрировал силу сокращения сердечной мышцы. Затем это же сердце лягушки он поместил в раствор адреналина и произвел измерения еще раз. Полученные результаты отражены на графике.

Какую нулевую гипотезу* смог сформулировать исследователь перед постановкой эксперимента? Объясните, почему в эксперименте использовалось сердце одной и той же лягушки?

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

Экспериментатор поместил сердце травяной лягушки (Rana temporaria) в физиологический раствор и зарегистрировал силу сокращения сердечной мышцы. Затем это же сердце лягушки он поместил в раствор адреналина и произвел измерения еще раз. Полученные результаты отражены на графике.

Какой вывод сделал экспериментатор на основе проведенного исследования? Действию какого иона металла аналогично действие адреналина на сердце, а какой ион вызывает противоположный эффект? В чем это выражается? Благодаря какому свойству миокарда изолированное (извлеченное из организма) сердце лягушки способно сокращаться?

Экспериментатор исследовал содержание эритроцитов в крови альпинистов, совершающих восхождение в гору. Забор крови осуществлялся четыре раза: до подъема (на высоте 350 м над уровнем моря), и в течение длительного подъема на высотах 1000, 2000 и 3000 м над уровнем моря. Результаты исследования 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 (опыт), при котором изучаемый объект не подвергается экспериментальному воздействию при сохранении всех остальных условий.

Экспериментатор исследовал содержание эритроцитов в крови альпинистов, совершающих восхождение в гору. Забор крови осуществлялся четыре раза: до подъема (на высоте 350 м над уровнем моря), и в течение длительного подъема на высотах 1000, 2000 и 3000 м над уровнем моря. Результаты исследования представлены в таблице.

Какие параметры окружающей среды, вызывающие повышение концентрации эритроцитов в крови, наблюдаются при восхождении в горы? Каким образом повышение содержания эритроцитов компенсирует эти изменения? Где в организме человека происходит образование клеток-предшественниц эритроцитов?

Экспериментатор исследовал с помощью динамометра, влияет ли пол испытуемых на мышечную силу кистей рук. В эксперименте участвовали 30 юношей и 30 девушек восемнадцатилетнего возраста, имеющие рост 160-170 см и массу тела 55-65 кг. Каждый испытуемый брал динамометр и, вытягивая руку горизонтально в сторону, сжимал его в ладони с максимально возможным усилием. Измерение проводилось для правой и левой руки в трех повторностях с паузами 5 минут для отдыха. Результаты представлены в таблице.

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, сильно различающихся по антропометрическим параметрам (рост, вес).

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