Informacije

27.3: Materijali i postupci - Biologija

27.3: Materijali i postupci - Biologija


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Materijali

  • Rukavice
  • Hardy StaphTEXBlue komplet:
    • Reagensi
    • Drveni štapići
    • Lateks aglutinacijske kartice
  • Petlje za inokulaciju za jednokratnu upotrebu
  • Parne i neparne epruvete nepoznatih bakterijskih kultura
  • StaphTEX tehnički list o proizvodu

Postupci

  1. Dobro protresite, a zatim stavite kap LATEX REAGENTA u svaki od prva 4 reakcijska kruga na kartici.
  2. Dodajte 1 malu kap (+) kontrole u prvi krug. Umiješajte u lateks reagens do rubova kruga drvenim štapićem.
  3. Dodajte 1 kap (-) kontrolnog reagensa u drugi krug. Pomiješajte drvenim štapićem.
  4. U treći krug dodajte jednu petlju rasta (2 male kolonije) iz ČAK ČAS nepoznate kulture. Pomiješajte drvenim štapićem.
  5. Dodajte jednu petlju rasta (2 male kolonije) iz ODD numerisane nepoznate kulture u četvrti krug. Pomiješajte drvenim štapićem.
  6. Lagano ljuljajte karticu naprijed -nazad 20 sekundi i odmah pročitajte reakciju. Pozitivna reakcija će imati vidljive grudice u smjesi - izgleda kao "plava paprika". Negativan test će biti uniformna suspenzija.
  7. Uporedite nepoznanice sa kontrolama da biste utvrdili da li je nepoznanica S. aureus.

Rezultati

  1. Ovdje nacrtajte svoju reakciju, označite svaki krug sa reagensima/kulturama pomiješanim u svakom:
  1. Zapišite svoje rezultate:

Nepoznata cijev #

Reakcija aglutinacije (+ ili -)

Pozitivan ID S. aureus ? (+ ili -)

ID prema ključu instruktora: (naziv organizma)


Ovo je jedan od preko 2400 kurseva o OCW -u. Istražite materijale za ovaj kurs na stranicama povezanim s lijeve strane.

MIT OpenCourseWare je besplatna i otvorena publikacija materijala sa hiljada kurseva MIT -a, koja pokriva cijeli nastavni plan i program MIT -a.

Nema upisa ili registracije. Slobodno pretražujte i koristite OCW materijale svojim tempom. Nema registracije, nema datuma početka ili završetka.

Znanje je vaša nagrada. Koristite OCW da vodite svoje cjeloživotno učenje ili da podučavate druge. Ne nudimo kredit ili certifikat za korištenje OCW.

Napravljeno za dijeljenje. Preuzmite datoteke za kasnije. Pošaljite prijateljima i kolegama. Izmijenite, promijenite i ponovo upotrijebite (ne zaboravite navesti OCW kao izvor.)


Tekstura tla

Tekstura tla je važna fizička karakteristika tla koja se koristi i na terenu iu laboratoriji za određivanje klasa tla na osnovu njihove fizičke teksture. Tekstura tla ovisi o udjelu čvrstih čestica različitih veličina. Izrazi pijesak, mulj i glina odnose se na veličinu čestica pijesak je najveći, a glina najmanja. Veličina čestica pijeska je 0,05–2 mm, čestice mulja 0,002–0,05 mm, a glina je manja od 0,002 mm. Izraz ilovača odnosi se na tlo sa kombinacijom čestica veličine pijeska, mulja i gline. Svaka tekstura odgovara specifičnim postocima pijeska, mulja ili gline. Trokut teksture tla je alat koji se koristi za vizualizaciju i razumijevanje značenja naziva teksture tla. Na slici ispod prikazana je svaka od 12 teksturnih klasa na osnovu procenta pijeska, mulja i gline u svakoj. Ako znamo postotke pijeska, mulja i gline u tlu, tada se teksturalna klasa može prepoznati iz teksturalnog trokuta. Recimo za primjer da se tlo sastoji od 12% gline, 55% pijeska i 31% mulja, vidjet ćemo kako odrediti teksturalnu klasu tla. Ovdje uzorak tla ima 12% gline, pa povucite liniju koja odgovara postotku gline. Slično povucite crte za postotak pijeska (55%) i postotak mulja (31%). Linije koje se sijeku ukazuju na vrstu tla koju imamo. Iz navedenog uzorka tlo se sastoji od 12% gline, 55% pijeska i 31% mulja, pa je tip tla pjeskovita ilovača.


1.1 Nauka o biologiji

U ovom odjeljku istražit ćete sljedeća pitanja:

  • Koje karakteristike dijele prirodne nauke?
  • Koji su koraci naučne metode?

Veza za AP ® kurseve

Biologija je nauka koja proučava žive organizme i njihove interakcije jedni s drugima i sa njihovom okolinom. Naučni proces pokušava racionalnim sredstvima opisati i razumjeti prirodu svemira. Nauka ima mnoga polja te oblasti koje se odnose na fizički svijet, uključujući biologiju, se smatraju prirodnim naukama. Sve prirodne nauke slijede zakone hemije i fizike. Na primjer, prilikom proučavanja biologije morate se sjetiti da se živi organizmi pridržavaju zakona termodinamike dok koriste besplatnu energiju i materiju iz okoliša za izvođenje životnih procesa koji se istražuju u kasnijim poglavljima, poput metabolizma i reprodukcije.

U nauci se koriste dvije vrste logičkog zaključivanja: induktivno rasuđivanje i deduktivno zaključivanje. Induktivno zaključivanje koristi određene rezultate za stvaranje općih naučnih principa. Deduktivno zaključivanje koristi logičko razmišljanje za predviđanje rezultata primjenom znanstvenih principa ili praksi. Naučna metoda je proces korak po korak koji se sastoji od: zapažanja, definiranja problema, postavljanja hipoteza, testiranja ovih hipoteza dizajniranjem i provođenjem istraživanja i izvlačenja zaključaka iz podataka i rezultata. Naučnici zatim saopštavaju svoje rezultate naučnoj zajednici. Naučne teorije podliježu reviziji kako se prikupljaju nove informacije.

Sadržaj predstavljen u ovom odjeljku podržava ciljeve učenja iznesene u Velikoj ideji 2 okvira AP ® biološkog kurikuluma. Ciljevi učenja spajaju sadržaj esencijalnog znanja s jednom ili više od sedam naučnih praksi. Ovi ciljevi pružaju transparentnu osnovu za kurs AP ® Biologije, zajedno sa laboratorijskim iskustvom zasnovanim na istraživanju, nastavnim aktivnostima i ispitnim pitanjima AP ®.

Velika ideja 2 Biološki sistemi koriste slobodnu energiju i molekularne gradivne blokove za rast, reprodukciju i održavanje dinamičke homeostaze.
Trajno razumijevanje 2.A Rast, reprodukcija i održavanje živih sistema zahtijevaju besplatnu energiju i materiju.
Essential Knowledge 2.A.1 Svi živi sistemi zahtijevaju stalan unos besplatne energije.
Naučna praksa 6.4 Student može iznositi tvrdnje i predviđanja o prirodnim fenomenima na osnovu naučnih teorija i modela
Ciljevi učenja 2.3 Student može predvidjeti kako promjene u dostupnosti slobodne energije utiču na organizme, populacije i ekosisteme.

Podrška za nastavnike

Ilustrirajte upotrebu naučne metode na nastavi. Podijelite učenike u grupe od četiri ili pet i zamolite ih da osmisle eksperimente kako bi provjerili postojanje veza za koje su se pitali. Pomozite im da odluče da li imaju radnu hipotezu koja se može testirati i krivotvoriti. Navedite primjere hipoteza koje nije moguće falsificirati jer se temelje na subjektivnim procjenama. Oni nisu ni vidljivi ni mjerljivi. Na primjer, ptice poput klasične muzike temelje se na subjektivnoj procjeni. Pitajte da li se ova hipoteza može modificirati da postane provjerljiva hipoteza. Naglasite potrebu za kontrolama i navedite primjere kao što je upotreba placeba u farmakologiji.

Biologija nije skup činjenica koje treba pamtiti. Biološki sistemi slijede zakon fizike i hemije. Navedite kao primjer plinske zakone u hemiji i fiziologiji disanja. Mnogi studenti dolaze sa pogledom na prirodne nauke iz 19. veka, svaka disciplina je u svojoj sferi. Navedite kao primjer bioinformatiku koja koristi biologiju organizma, hemiju i fiziku za označavanje DNK reporterskim molekulom koji emitira svjetlost (sekvenciranje sljedeće generacije). Ti se molekuli tada mogu skenirati strojevima za osjet svjetlosti, dopuštajući prikupiti ogromne količine informacija o njihovoj DNK. Skrenuti im pažnju na činjenicu da je analiza ovih podataka primjena matematike i računarstva.

Za više informacija o sekvenciranju sljedeće generacije pogledajte ovaj informativni pregled.

Šta je biologija? Jednostavno rečeno, biologija je nauka o životu. Ovo je vrlo široka definicija jer je opseg biologije ogroman. Biolozi mogu proučavati bilo šta, od mikroskopskog ili submikroskopskog pogleda ćelije do ekosistema i cijele žive planete (slika 1.2). Slušajući dnevne vijesti, brzo ćete shvatiti koliko se aspekata biologije raspravlja svaki dan. Na primjer, najnovije vijesti uključuju Escherichia coli (Slika 1.3) izbijanja špinata i Salmonella kontaminacija u puteru od kikirikija. Na globalnom nivou, mnogi istraživači su posvećeni pronalaženju načina za zaštitu planete, rješavanje ekoloških problema i smanjenje efekata klimatskih promjena. Svi ovi različiti poduhvati povezani su s različitim aspektima biološke discipline.

Naučni proces

Biologija je nauka, ali šta je zapravo nauka? Šta proučavanje biologije dijeli s drugim naučnim disciplinama? Nauka (od latinskog scientia, što znači „znanje“) može se definisati kao znanje koje pokriva opšte istine ili delovanje opštih zakona, posebno kada je stečeno i testirano naučnom metodom. Iz ove definicije postaje jasno da primjena naučne metode igra glavnu ulogu u nauci. Znanstvena metoda je metoda istraživanja s definiranim koracima koja uključuje eksperimente i pažljivo promatranje.

Koraci naučne metode će biti detaljno ispitani kasnije, ali jedan od najvažnijih aspekata ove metode je testiranje hipoteza pomoću ponovljivih eksperimenata. Hipoteza je predloženo objašnjenje događaja, koje se može testirati. Iako je upotreba naučne metode svojstvena nauci, ona je neadekvatna u određivanju šta je nauka. To je zato što je relativno lako primijeniti znanstvenu metodu na discipline kao što su fizika i hemija, ali kada su u pitanju discipline poput arheologije, psihologije i geologije, znanstvena metoda postaje manje primjenjiva jer postaje sve teže ponavljati eksperimente.

Ova područja studija su, međutim, još uvijek nauka. Uzmite u obzir arheologiju – iako se ne mogu izvoditi ponovljivi eksperimenti, hipoteze mogu i dalje biti podržane. Na primjer, arheolog može pretpostaviti da je drevna kultura postojala na temelju pronalaska komada keramike. Mogle bi se postaviti dodatne hipoteze o različitim karakteristikama ove kulture, a te hipoteze se mogu utvrditi kao točne ili lažne kroz stalnu podršku ili kontradikcije iz drugih nalaza. Hipoteza može postati provjerena teorija. Teorija je provjereno i potvrđeno objašnjenje opažanja ili pojava. Nauka se može bolje definirati kao područja istraživanja koja pokušavaju shvatiti prirodu univerzuma.

Prirodne nauke

Šta biste očekivali da vidite u muzeju prirodnih nauka? Žabe? Biljke? Kosturi dinosaurusa? Eksponati o tome kako mozak funkcionira? Planetarijum? Dragulji i minerali? Ili, možda sve gore navedeno? Nauka uključuje tako različita područja kao što su astronomija, biologija, računarske nauke, geologija, logika, fizika, hemija i matematika (slika 1.4). Međutim, ona područja nauke koja se odnose na fizički svijet i njegove pojave i procese smatraju se prirodnim naukama. Stoga bi muzej prirodnih nauka mogao sadržavati bilo koji od gore navedenih predmeta.

Međutim, ne postoji potpuna saglasnost kada je u pitanju definisanje šta obuhvataju prirodne nauke. Za neke stručnjake, prirodne nauke su astronomija, biologija, hemija, nauka o Zemlji i fizika. Drugi naučnici odlučuju podijeliti prirodne nauke na nauke o životu, koje proučavaju živa bića i uključuju biologiju, te fizičke nauke, koje proučavaju neživu materiju i uključuju astronomiju, geologiju, fiziku i hemiju. Neke discipline, kao što su biofizika i biokemija, nadovezuju se na životne i fizičke nauke i interdisciplinarne su. Prirodne nauke ponekad se nazivaju „teškim naukama“ jer se oslanjaju na upotrebu kvantitativnih podataka. Društvene nauke koje proučavaju društvo i ljudsko ponašanje će vjerovatno koristiti kvalitativne procjene za pokretanje istraživanja i nalaza.

Nije iznenađujuće što prirodna znanost biologije ima mnogo grana ili poddisciplina. Ćelijski biolozi proučavaju ćelijsku strukturu i funkciju, dok biolozi koji proučavaju anatomiju istražuju strukturu čitavog organizma. Oni biolozi koji proučavaju fiziologiju, međutim, fokusiraju se na unutrašnje funkcionisanje organizma. Neka područja biologije fokusiraju se samo na određene vrste živih bića. Na primjer, botaničari istražuju biljke, dok se zoolozi specijaliziraju za životinje.

Naučno obrazloženje

Jedna je stvar zajednička svim oblicima znanosti: krajnji cilj „znati“. Radoznalost i istraživanje su pokretačke snage za razvoj nauke. Naučnici nastoje razumjeti svijet i način na koji funkcionira. Da bi to učinili, koriste dvije metode logičkog mišljenja: induktivno zaključivanje i deduktivno zaključivanje.

Induktivno zaključivanje je oblik logičkog mišljenja koje koristi povezana zapažanja kako bi došlo do općeg zaključka. Ova vrsta zaključivanja uobičajena je u deskriptivnoj znanosti. Naučnik o životu kao što je biolog vrši zapažanja i bilježi ih. Ovi podaci mogu biti kvalitativni ili kvantitativni, a sirovi podaci mogu se nadopuniti crtežima, slikama, fotografijama ili video zapisima. Iz mnogih zapažanja, naučnik može zaključiti (indukcije) na osnovu dokaza. Induktivno zaključivanje uključuje formuliranje generalizacija izvedenih pažljivim promatranjem i analizom velike količine podataka. Studije mozga daju primjer. U ovoj vrsti istraživanja, mnogi živi mozgovi se promatraju dok ljudi rade određenu aktivnost, kao što je gledanje slika hrane. Predviđa se da će dio mozga koji "svijetli" tijekom ove aktivnosti biti dio koji kontrolira odgovor na odabrani stimulus, u ovom slučaju slike hrane. "Osvjetljavanje" različitih područja mozga uzrokovano je prekomjernom apsorpcijom radioaktivnih derivata šećera u aktivnim područjima mozga. Rezultirajuće povećanje radioaktivnosti opaža skener. Zatim, istraživači mogu stimulirati taj dio mozga da vide da li rezultiraju sličnim odgovorima.

Deduktivno zaključivanje ili dedukcija je vrsta logike koja se koristi u nauci zasnovanoj na hipotezama. U deduktivnom smislu, obrazac razmišljanja kreće se u suprotnom smjeru u usporedbi s induktivnim zaključivanjem. Deduktivno zaključivanje je oblik logičkog mišljenja koji koristi opći princip ili zakon za predviđanje konkretnih rezultata. Iz tih općih načela, znanstvenik može zaključiti i predvidjeti posebne rezultate koji bi vrijedili sve dok su opći principi važeći. Studije o klimatskim promjenama mogu ilustrirati ovu vrstu razmišljanja. Na primjer, znanstvenici mogu predvidjeti da će se, ako klima postane toplija u određenoj regiji, distribucija biljaka i životinja promijeniti. Ova predviđanja su napravljena i testirana, i pronađene su mnoge takve promjene, kao što je modifikacija obradivih površina za poljoprivredu, sa promjenom zasnovanom na prosjecima temperature.

Oba tipa logičkog mišljenja su povezana sa dva glavna puta naučnog proučavanja: deskriptivnom naukom i naukom zasnovanom na hipotezama. Deskriptivna (ili otkrića) znanost, koja je obično induktivna, ima za cilj promatranje, istraživanje i otkrivanje, dok znanost zasnovana na hipotezama, koja je obično deduktivna, počinje određenim pitanjem ili problemom i potencijalnim odgovorom ili rješenjem koje se može testirati. Granica između ova dva oblika učenja često je zamagljena, a većina naučnih nastojanja kombinira oba pristupa. Nejasna granica postaje očigledna kada se razmišlja o tome kako lako posmatranje može dovesti do specifičnih pitanja. Na primjer, jedan gospodin iz 1940-ih primijetio je da sjemenke bradavica koje su se zalijepile za njegovu odjeću i krzno njegovog psa imaju sićušnu strukturu kuke. Pomnijim pregledom otkrio je da je uređaj za hvatanje oštrica pouzdaniji od zatvarača. Na kraju je razvio kompaniju i proizveo kopču s kukom i omčom koja se često koristi na tenisicama bez čipke i atletskim protezama. Deskriptivna nauka i nauka zasnovana na hipotezama su u stalnom dijalogu.

Naučna metoda

Biolozi proučavaju živi svijet postavljajući pitanja o njemu i tražeći odgovore zasnovane na nauci. Ovaj pristup je uobičajen i za druge nauke i često se naziva naučnim metodom. Znanstvena metoda korištena je još u antičko doba, ali ju je prvi dokumentirao engleski Sir Francis Bacon (1561-1626) (slika 1.5), koji je postavio induktivne metode za znanstveno istraživanje. Znanstvenu metodu ne koriste isključivo biolozi, već se može primijeniti na gotovo sva područja studija kao logična, racionalna metoda rješavanja problema.

Naučni proces obično počinje opažanjem (često problem koji treba riješiti) koje dovodi do pitanja. Razmislimo o jednostavnom problemu koji počinje opažanjem i primijenimo znanstvenu metodu za rješavanje problema. Jednog ponedjeljka ujutro, učenik dolazi na čas i brzo otkriva da je u učionici previše toplo. To je zapažanje koje takođe opisuje problem: učionica je previše topla. Učenik tada postavlja pitanje: „Zašto je učionica tako topla?“

Predlaganje hipoteze

Podsjetimo da je hipoteza predloženo objašnjenje koje se može testirati. Za rješavanje problema može se predložiti nekoliko hipoteza. Na primjer, jedna hipoteza bi mogla biti: “Učionica je topla jer niko nije uključio klimu.” No, moglo bi biti i drugih odgovora na pitanje, pa se stoga mogu predložiti i druge hipoteze. Druga hipoteza bi mogla biti: "Učionica je topla jer je došlo do nestanka struje, pa klima uređaj ne radi."

Nakon što je odabrana hipoteza, student može napraviti predviđanje. Predviđanje je slično hipotezi, ali obično ima format „Ako. . . onda . . . . ” Na primjer, predviđanje prve hipoteze moglo bi biti: "Ako student uključuje klimu, onda učionica više neće biti previše topla. ”

Testiranje hipoteze

Važeća hipoteza mora biti provjerljiva. Također bi trebao biti falsifikovan, što znači da se može opovrgnuti eksperimentalnim rezultatima. Važno je da nauka ne tvrdi da bilo šta „dokazuje“ jer su naučna shvatanja uvek podložna modifikacijama sa daljim informacijama. Ovaj korak-otvorenost za opovrgavanje ideja-ono je što razlikuje nauke od nenauka. Na primjer, prisustvo natprirodnog nije niti provjerljivo niti krivotvorljivo. Da bi testirao hipotezu, istraživač će provesti jedan ili više eksperimenata dizajniranih da eliminišu jednu ili više hipoteza. Svaki eksperiment će imati jednu ili više varijabli i jednu ili više kontrola. Varijabla je bilo koji dio eksperimenta koji može varirati ili se mijenjati tokom eksperimenta. Kontrolna grupa sadrži sve karakteristike eksperimentalne grupe, osim što joj se ne daje manipulacija o kojoj se pretpostavlja. Stoga, ako se rezultati eksperimentalne grupe razlikuju od kontrolne grupe, razlika mora biti posljedica pretpostavljene manipulacije, a ne nekog vanjskog faktora. Potražite varijable i kontrole u primjerima koji slijede. Kako bi testirao prvu hipotezu, student bi saznao je li klima uređaj uključen. Ako je klima uključena, ali ne radi, trebalo bi da postoji drugi razlog i ovu hipotezu treba odbaciti. Da bi testirao drugu hipotezu, učenik bi mogao provjeriti da li su svjetla u učionici funkcionalna. Ako je tako, nema nestanka struje i ovu hipotezu treba odbaciti. Svaku hipotezu treba provjeriti provedbom odgovarajućih eksperimenata. Imajte na umu da odbacivanje jedne hipoteze ne određuje da li se druge hipoteze mogu prihvatiti, već jednostavno eliminira jednu hipotezu koja nije valjana (pogledajte ovu sliku). Koristeći znanstvenu metodu, odbacuju se hipoteze koje nisu u skladu s eksperimentalnim podacima.

Dok se ovaj primjer „tople učionice“ temelji na rezultatima promatranja, druge hipoteze i eksperimenti mogli bi imati jasnije kontrole. Na primjer, student bi mogao doći na čas u ponedjeljak i shvatiti da se teško koncentriše na predavanje. Jedno zapažanje koje objašnjava ovu pojavu moglo bi biti: "Kad doručkujem prije nastave, bolje ću moći obratiti pažnju." Učenik bi tada mogao dizajnirati eksperiment s kontrolom kako bi testirao ovu hipotezu.

U nauci zasnovanoj na hipotezama, specifični rezultati predviđaju se iz opće pretpostavke. Ova vrsta zaključivanja naziva se deduktivno zaključivanje: dedukcija ide od općeg prema posebnom. Ali moguć je i obrnut proces: ponekad naučnici dođu do opšteg zaključka na osnovu niza specifičnih zapažanja. Ova vrsta zaključivanja naziva se induktivno zaključivanje i polazi od posebnog prema općem. Induktivno i deduktivno zaključivanje se često koriste u tandemu za unapređenje naučnog znanja (vidi ovu sliku). Posljednjih godina razvio se novi pristup provjeri hipoteza kao rezultat eksponencijalnog rasta podataka pohranjenih u različitim bazama podataka. Koristeći računalne algoritme i statističke analize podataka u bazama podataka, novo područje takozvanog "istraživanja podataka" (koje se naziva i "in silico" istraživanje) pruža nove metode analize podataka i njihove interpretacije. Ovo će povećati potražnju za stručnjacima i za biologiju i za informatiku, što je obećavajuća prilika za karijeru.

Povezivanje naučne prakse za AP® kurseve

Razmisli o tome

Gotovo sve biljke koriste vodu, ugljični dioksid i energiju sunca za proizvodnju šećera. Razmislite šta bi se dogodilo s biljkama koje nemaju sunčevu svjetlost kao izvor energije ili dovoljno vode. Što bi se dogodilo s organizmima koji za svoj opstanak ovise o tim biljkama?

Predvidite što bi se dogodilo s organizmima koji žive u kišnoj šumi da je 50% drveća uništeno. Kako biste testirali svoje predviđanje?

Podrška za nastavnike

Koristite ovaj primjer kao model za predviđanja. Naglasite da ne postoji rigidna shema naučnih metoda. Aktivna znanost je kombinacija promatranja i mjerenja. Navedite primjer ekologije gdje konvencionalna naučna metoda nije uvijek primjenjiva jer istraživači ne mogu uvijek postaviti eksperimente u laboratoriju i kontrolirati sve varijable.

Mogući odgovori:

Uništavanje kišne šume utječe na drveće, životinje koje se hrane vegetacijom, sklanjaju se na drveće i velike grabljivice koje se hrane manjim životinjama. Nadalje, budući da drveće pozitivno utječe na kišu kroz masivno isparavanje i kondenzaciju vodene pare, suša prati krčenje šuma.

Recite učenicima da se sličan eksperiment velikih razmjera možda dogodio u prošlosti i predstavite sljedeću aktivnost "Šta je ubilo dinosauruse?"

Mogu se napraviti neka predviđanja i kasnija zapažanja mogu podržati ili opovrgnuti predviđanje.

Pitajte "Šta je ubilo dinosauruse?" Objasnite da mnogi naučnici ukazuju na veliki asteroid koji se srušio na poluostrvo Jukatan u Meksiku. Jedan od efekata bilo je stvaranje oblaka dima i krhotina koji su blokirali Sunce, istrebili mnoge biljke i, posljedično, doveli do masovnog izumiranja. Kao što je uobičajeno u naučnoj zajednici, mnogi drugi istraživači nude različita objašnjenja.

Idite na ovu stranicu za dobar primjer složenosti naučne metode i naučne debate.

Vizuelna veza

U primjeru ispod, naučna metoda se koristi za rješavanje svakodnevnog problema. Naručite korake naučne metode (numerisani predmeti) sa procesom rješavanja svakodnevnog problema (slovni predmeti). Na temelju rezultata eksperimenta, je li hipoteza točna? Ako nije točna, predložite neke alternativne hipoteze.

Naučna metoda Svakodnevni proces
1 Promatranje A Nešto nije u redu sa električnom utičnicom.
2 Pitanje B Ako nešto nije u redu s utičnicom, moj aparat za kavu također neće raditi kada je uključen u utičnicu.
3 Hipoteza (odgovor) C Moj toster ne prepeče moj kruh.
4 Prediction D Uključio sam aparat za kafu u utičnicu.
5 Eksperiment E Moj aparat za kafu radi.
6 Rezultat F Šta sprečava moj toster da radi?
  1. Originalna hipoteza je tačna. Nešto nije u redu sa električnom utičnicom i stoga toster ne radi.
  2. Originalna hipoteza je netačna. Alternativna hipoteza uključuje da toster nije bio uključen.
  3. Originalna hipoteza je tačna. Aparat za kafu i toster ne rade kada su uključeni u utičnicu.
  4. Originalna hipoteza je netačna. Alternativne hipoteze uključuju da su aparat za kavu i toster pokvareni.

Vizuelna veza

  1. Sve leteće ptice i insekti imaju krila. Ptice i insekti mašu krilima dok se kreću zrakom. Stoga krila omogućuju let.
  2. Insekti općenito bolje preživljavaju blage zime od oštrih. Stoga će štetnici insekata postati problematičniji ako se globalne temperature povećaju.
  3. Kromosomi, nosioci DNK, odvajaju se u ćelije ćerke tokom deobe ćelija. Stoga je DNK genetski materijal.
  4. Raznolike životinje poput insekata i vukova pokazuju društveno ponašanje. Stoga društveno ponašanje mora imati evolucijsku prednost za ljude.
  1. 1- induktivno, 2- deduktivno, 3- deduktivno, 4- induktivno
  2. 1- Deduktivno, 2- Induktivno, 3- Deduktivno, 4- Induktivno
  3. 1- Induktivna, 2- Deduktivna, 3- Induktivna, 4- Deduktivna
  4. 1- Induktivna, 2-Induktivna, 3- Induktivna, 4- Deduktivna

Naučna metoda može djelovati previše kruto i strukturirano. Važno je imati na umu da, iako znanstvenici često slijede ovaj slijed, postoji fleksibilnost. Ponekad eksperiment dovodi do zaključaka koji često idu u prilog promjeni pristupa, eksperiment donosi potpuno nova naučna pitanja u zagonetku. Mnogo puta, umjesto toga, znanost ne funkcionira linearno, naučnici neprestano izvode zaključke i generaliziraju, pronalazeći obrasce kako njihovo istraživanje napreduje. Naučno rezonovanje je složenije nego što sam naučni metod sugeriše. Primijetite, također, da se naučna metoda može primijeniti na rješavanje problema koji nisu nužno naučne prirode.

Dva tipa nauke: osnovne nauke i primenjene nauke

Naučna zajednica raspravlja posljednjih nekoliko decenija o vrijednosti različitih vrsta nauke. Je li vrijedno baviti se naukom samo radi stjecanja znanja, ili vrijedi li znanstveno znanje samo ako ga možemo primijeniti na rješavanje određenog problema ili na poboljšanje života? Ovo pitanje fokusira se na razlike između dvije vrste nauke: osnovne nauke i primijenjene nauke.

Osnovna znanost ili "čista" znanost nastoji proširiti znanje bez obzira na kratkoročnu primjenu tog znanja. Nije fokusiran na razvoj proizvoda ili usluge od neposredne javne ili komercijalne vrijednosti. Neposredni cilj osnovne znanosti je znanje radi znanja, iako to ne znači da na kraju možda neće rezultirati praktičnom primjenom.

Nasuprot tome, primijenjena znanost ili "tehnologija" ima za cilj korištenje nauke za rješavanje problema iz stvarnog svijeta, omogućavajući, na primjer, poboljšanje prinosa usjeva, pronalaženje lijeka za određenu bolest ili spašavanje životinja kojima prijeti prirodna katastrofa. (Slika 1.8). U primijenjenoj znanosti problem se obično definira za istraživača.

Neki pojedinci mogu percipirati primijenjenu nauku kao “korisnu”, a osnovnu nauku kao “beskorisnu”. Pitanje koje bi ovi ljudi mogli postaviti naučniku koji zagovara stjecanje znanja bilo bi: "Zašto?" Pažljiv pogled na istoriju nauke, međutim, otkriva da je osnovno znanje rezultiralo mnogim izuzetnim primenama velike vrednosti. Mnogi naučnici misle da je prije nego što se razvije aplikacija potrebno osnovno razumijevanje nauke, pa se primijenjena nauka oslanja na rezultate generirane kroz osnovnu znanost. Drugi naučnici misle da je vrijeme da prijeđemo s osnovne nauke i umjesto toga pronađemo rješenja za stvarne probleme. Oba pristupa su validna. Istina je da postoje problemi koji zahtijevaju hitnu pažnju, međutim, malo bi se rješenja našlo bez pomoći širokog temelja znanja stvorenog kroz osnovne znanosti.

Jedan primjer kako osnovna i primijenjena nauka mogu raditi zajedno u rješavanju praktičnih problema dogodio se nakon otkrića strukture DNK doveo je do razumijevanja molekularnih mehanizama koji upravljaju replikacijom DNK. Niti DNK, jedinstvene za svakog čovjeka, nalaze se u našim stanicama, gdje daju upute potrebne za život. Tokom replikacije DNK, DNK pravi nove kopije sebe, neposredno prije podjele ćelije. Razumijevanje mehanizama replikacije DNK omogućilo je naučnicima da razviju laboratorijske tehnike koje se sada koriste za identifikaciju genetskih bolesti. Bez osnovne nauke, malo je verovatno da bi postojala primenjena nauka.

Još jedan primjer veze između osnovnih i primijenjenih istraživanja je Projekt humanog genoma, studija u kojoj je svaki ljudski kromosom analiziran i mapiran kako bi se odredio precizan slijed DNK podjedinica i tačna lokacija svakog gena. (Gen je osnovna jedinica nasljedstva predstavljena specifičnim segmentom DNK koji kodira funkcionalni molekul.) U sklopu ovog projekta proučavani su i drugi manje složeni organizmi kako bi se bolje razumjelo ljudske kromosome. Projekat Ljudski genom (slika 1.9) oslanjao se na osnovna istraživanja sprovedena na jednostavnim organizmima, a kasnije i na ljudskom genomu. Važan krajnji cilj na kraju je postalo korištenje podataka za primijenjena istraživanja, traženje lijekova i rane dijagnoze genetski povezanih bolesti.

Iako su istraživački napori i u osnovnoj i u primijenjenoj znanosti obično pažljivo planirani, važno je napomenuti da se do nekih otkrića dolazi slučajno, to jest putem sretne nesreće ili sretnog iznenađenja. Penicilin je otkriven kada je biolog Alexander Fleming slučajno ostavio Petrijevu posudu Staphylococcus bakterije se otvaraju. Na posudi je izrasla neželjena plijesan koja je ubila bakterije. Pokazalo se da je kalup Penicillium, a otkriven je i novi antibiotik. Čak i u visoko organizovanom svetu nauke, sreća – kada je u kombinaciji sa pažljivim, radoznalim umom – može dovesti do neočekivanih otkrića.

Izvještavanje o naučnom radu

Bilo da je naučno istraživanje osnovna nauka ili primijenjena nauka, naučnici moraju podijeliti svoja otkrića kako bi se drugi istraživači proširili i nadogradili svoja otkrića. Saradnja sa drugim naučnicima – prilikom planiranja, sprovođenja i analize rezultata – važna je za naučno istraživanje. Iz tog razloga, važni aspekti rada naučnika su komunikacija sa kolegama i diseminacija rezultata kolegama. Naučnici mogu podijeliti rezultate prezentirajući ih na naučnom skupu ili konferenciji, ali ovaj pristup može doseći samo nekoliko odabranih prisutnih. Umjesto toga, većina naučnika svoje rezultate predstavlja u recenziranim rukopisima koji su objavljeni u naučnim časopisima. Recenzirani rukopisi su naučni radovi koje recenziraju naučnikove kolege ili kolege. Ove kolege su kvalificirani pojedinci, često stručnjaci iz istog istraživačkog područja, koji prosuđuju je li znanstvenikov rad prikladan za objavljivanje. Proces recenzije pomaže da se osigura da je istraživanje opisano u naučnom radu ili prijedlogu granta originalno, značajno, logično i temeljno. Prijedlozi grantova, koji su zahtjevi za finansiranje istraživanja, također su podložni stručnoj reviziji. Naučnici objavljuju svoje radove kako bi drugi naučnici mogli reproducirati svoje eksperimente pod sličnim ili različitim uslovima kako bi proširili nalaze.

Naučni rad se veoma razlikuje od kreativnog pisanja. Iako je za kreiranje eksperimenata potrebna kreativnost, postoje fiksne smjernice kada je riječ o predstavljanju znanstvenih rezultata. Prvo, naučno pisanje mora biti kratko, sažeto i tačno. Naučni rad mora biti sažet, ali dovoljno detaljan da omogući kolegama da reproduciraju eksperimente.

Naučni rad se sastoji od nekoliko specifičnih dijelova – uvoda, materijala i metoda, rezultata i diskusije. Ova struktura se ponekad naziva “IMRaD” format. Obično se na početku rada nalaze sekcije sa priznanjem i referencama, kao i sažetak (sažeti sažetak). Mogu postojati dodatni odjeljci, ovisno o vrsti rada i časopisu u kojem će se objavljivati, na primjer, neki pregledni radovi zahtijevaju nacrt.

Uvod počinje kratkim, ali širokim osnovnim informacijama o onome što je poznato u ovoj oblasti. Dobar uvod daje i obrazloženje rada koji opravdava obavljeni rad, a ukratko se spominje i kraj rada u kojem će biti predstavljena hipoteza ili istraživačko pitanje koje vodi istraživanju. Uvod se odnosi na objavljene naučne radove drugih i stoga zahtijeva citiranje prema stilu časopisa. Korištenje tuđih djela ili ideja bez odgovarajućeg citiranja smatra se plagijatom.

Odeljak o materijalima i metodama uključuje potpun i tačan opis supstanci koje se koriste, kao i metode i tehnike koje su istraživači koristili za prikupljanje podataka. Opis bi trebao biti dovoljno temeljit da omogući drugom istraživaču da ponovi eksperiment i dobije slične rezultate, ali ne mora biti opsežan. Ovaj odjeljak će također sadržavati informacije o tome kako su mjerenja izvršena i koje su vrste proračuna i statističkih analiza korištene za ispitivanje sirovih podataka. Although the materials and methods section gives an accurate description of the experiments, it does not discuss them.

Some journals require a results section followed by a discussion section, but it is more common to combine both. If the journal does not allow the combination of both sections, the results section simply narrates the findings without any further interpretation. The results are presented by means of tables or graphs, but no duplicate information should be presented. In the discussion section, the researcher will interpret the results, describe how variables may be related, and attempt to explain the observations. It is indispensable to conduct an extensive literature search to put the results in the context of previously published scientific research. Therefore, proper citations are included in this section as well.

Finally, the conclusion section summarizes the importance of the experimental findings. While the scientific paper almost certainly answered one or more scientific questions that were stated, any good research should lead to more questions. Therefore, a well-done scientific paper leaves doors open for the researcher and others to continue and expand on the findings.

Review articles do not follow the IMRAD format because they do not present original scientific findings, or primary literature instead, they summarize and comment on findings that were published as primary literature and typically include extensive reference sections.


Looking for "Westgard Rules" worksheets? Kliknite ovdje

What is a multirule QC procedure?

First, a non-technical description. When my daughter Kristin was young and living at home, she liked to party. One day when she told me she was again intending to be out late, I felt the need to exert some parental control over her hours. So I told her that if she was out once after three, twice after two, or four times after one, she was in big trouble. That's multirule control.

Kristin hates it when I tell this story, and while it isn't entirely true, it's still a good story and makes multirule QC understandable to everyone. (By the way, she turned out okay she graduated number 1 in her class from law school and I'm very proud of her. It's also true that she has her mother's brains, which together with my persistence - or stubborness, as it's known around the house - makes a pretty good combination.) I will also have to admit that around our house it is Mrs. Westgard's rules that really count. My wife Joan hates it when I tell this part of the story, but she's put up with me for over thirty-five years and I'm now in a state of fairly stable control, so it will take a bigger deviation than this before I get into big trouble.

Now for a more technical description. Multirule QC uses a combination of decision criteria, or control rules, to decide whether an analyticalrun is in-control or out-of-control. The well-known Westgard multirule QC procedure uses 5 different control rules to judge the acceptability of an analytical run. By comparison, a single-rule QC procedure uses a single criterion or single set of control limits, such as a Levey-Jennings chart with control limits set as either the mean plus or minus 2 standard deviations (2s) or the mean plus or minus 3s. "Westgard rules" are generally used with 2 or 4 control measurements per run, which means they are appropriate when two different control materials are measured 1 or 2 times per material, which is the case in many chemistry applications. Some alternative control rules are more suitable when three control materials are analyzed, which is common for applications in hematology, coagulation, and immunoassays.

What are the "Westgard rules"?

For convenience, we adopt a short hand notation to abbreviate different decision criteria or control rules, e.g., 12s to indicate 1 control measurement exceeding 2s control limits. We prefer to use subscripts to indicate the control limits, but other texts and papers may use somewhat different notation (e.g. 1:2s rather than 12s) Combinations of rules are generally indicated by using a "slash" mark (/) between control rules, e.g. 13s/22s.

The individual rule are defined below. The "thumbnail" graphic next to a rule shows an example of control results that violate that rule. You can click on a graphic to get a larger picture that more clearly illustrates the application of each control rule.

22s - reject when 2 consecutive control measurements exceed the same mean plus 2s or the same mean minus 2s control limit.

R4s - reject when 1 control measurement in a group exceeds the mean plus 2s and another exceeds the mean minus 2s. This rule should only be interpreted within-run, not between-run. The graphic below should really imply that points 5 and 6 are within the same run.

41s - reject when 4 consecutive control measurements exceed the same mean plus 1s or the same mean minus 1s control limit.

10x - reject when 10 consecutive control measurements fall on one side of the mean.

8x - reject when 8 consecutive control measurements fall on one side of the mean.

12x - reject when 12 consecutive control measurements fall on one side of the mean.

The preceding control rules are usually used with N's of 2or 4, which means they are appropriate when two different control materials are measured 1 or 2 times per material.

What are other common multirules?

In situations where 3 different control materials are being analyzed, some other control rules fit better and are easier to apply, such as:

2of32s - reject when 2 out of 3 control measurements exceed the same mean plus 2s or mean minus 2s control limit

31s - reject when 3 consecutive control measurements exceed the same mean plus 1s or mean minus 1s control limit.

6x - reject when 6 consecutive control measurements fall on one side of the mean.

9x - reject when 9 consecutive control measurements fall on one side of the mean.

7T - reject when seven control measurements trend in the same direction, i.e., get progressively higher or progressively lower.

How do you perform multirule QC?

You collect your control measurements in the same way as you would for a regular Levey-Jennings control chart. You establish the means and standard deviations of the control materials in the same way. All that's changed are the control limits and the interpretation of the data, so multirule QC is really not that hard to do! For manual application, draw lines on the Levey-Jennings chart at the mean plus/minus 3s, plus/minus 2s, and plus/minus 1s. See QC - The Levey Jennings chart for more information about preparing control charts.

In manual applications, a 12s rule should be used as a warning to trigger application of the other rules, thus anytime a single measurement exceeds a 2s control limit, you respond by inspecting the control data using the other rules. It's like a yield or warning sign at the intersection of two roads. It doesn't mean stop, it means look carefully before proceeding.

How do you "look carefully"? Use the other control rules to inspect the control points. Stop if a single point exceeds a 3s limit. Stop if two points in a row exceed the same 2s limit. Stop if one point in the group exceeds a plus 2s limit and another exceeds a minus 2s limit. Because N must be at least 2 to satisfy US CLIA QC requirements, all these rules can be applied within a run. Often the 41s and 10x must be used across runs in order to get the number of control measurements needed to apply the rules. A 41s violation occurs whenever 4 consecutive points exceed the same 1s limit. These 4 may be from one control material or they may also be the last 2 points from a high level control material and the last 2 points from a normal level control material, thus the rule may also be applied across materials. The 10x rule usually has to be applied across runs and often across materials.

Computer applications don't need to use the 12swarning rule. You should be able to select the individual rejection rules on a test-by-test basis to optimize the performance of the QC procedure on the basis of the precision and accuracy observed for each analytical method and the quality required by the test.

What is N?

When N is 2, that can mean 2 measurements on one control material or 1 measurement on each of two different control materials. When N is 3, the application would generally involved 1 measurement on each of three different control materials. When N is 4, that could mean 2 measurements on each of two different control materials, or 4 measurements on one material, or 1 measurement on each of four materials.

In general, N represents the total number of control measurements that are available at the time a decision on control status is to be made.

Why use a multirule QC procedure?

Multirule QC procedures are obviously more complicated than single rule procedures, so that's a disadvantage. However, they often provide better performance than the commonly used 12s and 13s single-rule QC procedures. There is a false-alarm problem with a 12s rule, such as the Levey-Jennings chart with 2s control limits when N=2, it is expected than 9% of good runs will be falsely rejected with N=3, it is even higher,about 14% with N=4, it's almost 18%. That means almost 10-20%of good runs will be thrown away, which wastes a lot of time and effort in the laboratory. While a Levey-Jennings chart with 3s control limits has a very low false rejection rate, only 1% or so with Ns of 2-4, the error detection (true alarms) will also be lower, thus the problem with the 13s control rule is that medically important errors may not be detected. (See QC - The Rejection Characteristics for more information about the probabilities for error detection and false rejection.)

The advantages of multirule QC procedures are that false rejections can be kept low while at the same time maintaining high error detection. This is done by selecting individual rules that have very low levels of false rejection, then building up the error detection by using these rules together. It's like running two liver function tests and diagnosing a problem if either one of them is positive. A multirule QC procedure uses two or more statistical tests (control rules) to evaluate the QC data, then rejects a run if any one of these statistical tests is positive.

Are there similiar strategies for QC testing and diagnostic testing?

Yes, a QC test is like a diagnostic test! The QC test attempts to identify problems with the normal operation of an analytical testing process, whereas the diagnostic test attempts to identify problems with the normal operation of a person. Appropriate action or treatment depends on correctly identifying the problem.

Both the QC test and the diagnostic test are affected by the normal variation that is expected when there are no problems,i.e., the QC test attempts to identify changes occurring beyond those normally expected due to the imprecision of the method, whereas the diagnostic test attempts to identify changes beyond those normally expected due to the variation of a population (the reference range or reference interval for the test) or the variation of an individual (intra-individual biological variation). The presence of this background variation or "noise" limits the performance of both the QC test and the diagnostic test.

Are there similar performance characteristics for QC and diagnostic tests?

This background variation causes false alarms that waste time and effort. These false alarms are more properly called false positives for a diagnostic test and false rejections for a QC test, but both are related to a general characteristic called "test specificity." True alarms are called true positives for a diagnostic test and are referred to as error detection for a QC test, and both are related to a general characteristic called "test sensitivity." Sensitivity and specificity, therefore, are general performance characteristics that can be applied to a test that classifies results as positive or negative (as for a diagnostic test) or accept or reject (for a QC test).

Diagnostic tests are seldom perfectly sensitive and perfectly specific! Therefore, physicians have developed approaches and strategies to improve the performance of diagnostic tests. One approach is to adjust the cutoff limit or decision level for classifying a test result as positive or negative. Both sensitivity and specificity change as this limit changes and improvements in sensitivity usually come with a loss of specificity, and vice versa.

QC procedures, likewise, seldom perform with perfect error detection and no false rejections. Laboratories can employ similar approaches for optimizing QC performance. Changing the control limit is like changing the cutoff limit, and improvements in sensitivity usually come at a cost in specificity (the 12s rule is an example). Wider control limits, such as 2.5s, 3s, and 3.5s lead to lower error detection and lower false rejections.

How do you use multiple tests to optimize performance?

Another approach for optimizing diagnostic performance is to use multiple tests. To improve sensitivity, two or more tests are used together and a problem is identified if any one of the tests is positive - this is parallel testing. To improve specificity, a positive finding from a sensitive screening test can be followed up with a second more specific test to confirm the problem - this is serial testing. Both sensitivity and specificity can be optimized by a multiple testing approach, but again these changes usually affect both characteristics.

Strategies with multiple tests can also be used to optimize the performance of a QC procedure. Multirule QC is the general approach for doing this. The objectives are to reduce the problems with the false alarms or false rejections that are caused by the use of 2s control limits, while at the same time improving error detection over that available when using 3s control limit. The multiple tests are different statistical tests or different statistical control rules, and the strategies are based on serial and parallel testing.

  • False alarms are minimized by using the 12s rule as a warning rule, then confirming any problems by application of more specific rules that have a low probability of false rejection (serial testing).
  • True alarms or error detection are maximized by selecting a combination of the rules most sensitive to detection of random and systematic errors, then rejecting a run if any one of these rules is violated (parallel testing).

When should you use a multirule QC procedure?

Not always! Sometimes a single rule QC procedure gives you all the error detection needed while at the same time maintaining low false rejections. This generally means eliminating the 12s rule because of its high false rejections and considering others such as 12.5s, 13s, i 13.5s which have acceptably low false rejection rates. The remaining issue is whether adequate error detection can be provided by these other single rule QC procedures. If medically important errorscan be detected 90% of the time (i.e., probability of error detection of 0.90 or greater), then a single rule QC procedure is adequate. If 90% error detection can not be provided by a single rule QC procedure, then a multirule QC procedure should be considered. In general, you will find that single rule QC procedures are adequate for your highly automated and very precise chemistry and hematology analyzers, but you should avoid using 2s control limits or the 12s control rule to minimize waste and reduce costs. Earlier generation automated systems and manual methods will often benefit from the improved error detection of multirule QC procedures.

To figure out exactly when to use single rule or multirule QC procedures, you will need to define the quality required for each test, look at the precision and accuracy being achieved by your method, then assess the probabilities for false rejection (Pfr) and error detection (Ped) of the different candidate QC procedures. Aim for 90% error detection (Ped of 0.90 or greater) and 5% or less false rejections (Pfr of 0.05 or less). With very stable analytical systems that seldom have problems, you may be able to settle for lower error detection,say 50%. (See QC - The Planning Process for practical approaches to select appropriate single rule and multirule QC procedures.)


Biology Notes Form 3

1. Type of leaf Leaf (a) Compound leaves. (b) Type of venation.

Features used to identify animals:

A mature moss plant is obtained.

To examine Pteridophyta

To examine Spermatophyta

A mature twig of either cypress or pinus with cones is obtained.

A mature bean plant with pods is obtained,

A mature maize plant is obtained.

Examination of Arthropoda

The differences in the following are noted:

Examination of Chordata

Features used include:

Concepts and Terms Used in Ecology

Factors in an Ecosystem

Inter-relationships Between Organisms

They occupy different trophic levels as follows:

Interspecific competition.

Energy Flow in an Ecosystem

Examples of Food Chains

lady-bird beetle Green plants

mosquito larva Phytoplankron-eZooplankton

Population Estimation Methods

Capture-recapture method

The total number T can be estimated using the following formula: Total Number =

Hydrophytes (Water plants)

Halophytes (Salt plants)

Effect of Pollution on Human Beings and other Organisms

Sources of Pollutants

Effects of Pollutants to Humans and other organisms

Control of Air Pollution

Causative agent a bacterium Vibrio cholerae.

The bacteria produce a powerful toxin, enterotoxin, that causes inflammation of the wall of the intestine leading to:

Prevention and Control

Amoebic dysentry (Amoebiasis)

They are transmitted through contaminated water and food especially salads.

Prevention and control

Effects of Ascaris lumbricoides on the host

Adaptive Characteristics

Control and Prevention

Adaptive Characteristics

Prevention and Control

Comparison of Root nodules from fertile and poor soils

Estimation of Population using Sampling Methods

Reproduction in Plants and Animals Introduction

There are two types of cell division:

Significance of Mitosis

Second Meiotic Division

Significance of Meiosis

Types of asexual reproduction.

Spore formation in Rhizopus

Spore formation in ferns

Sexual Reproduction in Plants

Structure of a flower

Agents of pollination

Mechanisms that hinder self-pollination

Fertilisation in Plants

After fertilisation the following changes take place in a flower:

Classification of fruits

Marginal placentation:

Parietal placentation:

Free Central placentation.

Methods of fruit and seed dispersal

Self dispersal (explosive) Mechanism

Reproduction in Animals

External fertillsation

Unutrašnja oplodnja

Structure of female reproduction system

The female reproduction system consist of the following:

Structure of male reproductive system

The male reproductive system consists of the following: Testis:

Fertilisation in Animals

Production of hormones

Reproductive Hormones

Sexually transmitted infections (STl)

Advantages of Reproduction Asexual

Disadvantages of asexual reproduction

Advantages of sexual reproduction

Disadvantages of sexual reproduction

Examining the stages of mitosis

Examining the stages of meiosis

To observe the structure of Rhizopus

To examine spores on sori of ferns

Examine insect and wind pollinated flowers

Dispersal of fruits and seeds

GROWTH AND DEVELOPMENT

Study Question 1-State two major differences between growth and development

For most organisms when the measurements are plotted they give an S-shaped graph called a sigmoid curve such as in figure .

A sigmoid curve may therefore be divided into four parts.

Lag phase (slow growth)

Exponential phase (log phase)

This rapid growth is due to:

(i) An increase in number of cells dividing,2-4-8-16-32-64 following a geometric progression,

(ii) Cells having adjusted to the new environment,

(iii) Food and other factors are not limiting hence cells are not competing for resources,

(iv) The rate of cell increase being higher than the rate of cell death.

The slow growth is due to:

( i) The fact that most cells are fully differentiated.

(ii) Fewer ceils still dividing,

(iii) Environmental factors (external and internal) such as:

This is due to the fact that:

Practical Activity I: Project

To measure the growth of a plant

Plant some seeds in the box and place it in a suitable place outside the laboratory (or plant the seeds in your plot).

Repeat this with four other seedlings. Work out the average height of the shoots for this day.

Growth and Development in Plants

Structure of the Seed

Factors that Cause Dormancy

Ways of Breaking Dormancy

Conditions Necessary for Germination

To investigate conditions necessary for seed germination

These meristems originate from the embryonic tissues. In this growth there are three distinctive regions, the region of cell division, cell ejpngarion and eel] differentiation. See figure 4.7.

In the region of cell elongation, the cells become enlarged to their maximum size by the stretching of their walls.

Vacuoles start forming and enlarging. In the region of ceH differentiation the cells attain their permanent size, have large vacuoles and thickened watt cells.

The seedling is left to grow for sometime (about 24 hours or overnight) and then the ink marks are examined.

When the distance between successive ink marks are measured, it is found that the first few ink marks, especially between the 2nd and 3"1 mark above tip of root have increased significantly.

This shows that growth has occurred in the region just behind the tip of the root.

The difference between the length of each new interval and the initial interval of 2 mm gives the increase in the length of that interval during that period of time.

From this the rate of growth of the root region can be calculated. See figure 4.9.M

To determine the region of growth in roots

In monocotyledons plants there are no cambium cell in the vascular bundles.

The growth in diameter is due to the enlargement of the primary cells.

This forms a continuous cambium ring.

This results in stretching and rupturing of the epidermal cells. In order to replace the protective outer layer of the stem, a new band of cambium cells are formed in the cortex. These cells, called cork cambium orphellogen originate from the cortical cells.

The cork cambium divides to produce new cells on either side. The cells on the inner side of the cork cambium differentiate into secondary cortex and those produced on the outer side become cork cells.

Cork cells are dead with thickened walls. Their walls become coated with a waterproof substance called suberin.

These cells are large, have thin walls and the wood has a light texture. In the dry season, the xylem and trancheids formed are few in number.

They are small, thick-walled and their wood has a dark texture. This leads to the development of two distinctive layers within the secondary xylem formed m a year, called annual rings. See figure 4.13.

It is possible to determine the age of a tree by counting the number of annual rings.

Furthermore climatic changes of the past years can be infered from the size of the ring.

They stimulate cell division and cell elongation in stems and roots leading to primary growth.

Cuttings can be encouraged to develop roots with the help of IAA. If the cut end of a stem is dipped into IAA, root sprouting is faster. IAA is also used to induce parthenocarpy.

This is the growth of an ovary into a fruit without fertilisation. This is commonly u^ed by horticulturalists to bring about a good crop of fruits particularly pineapples.

Auxins are known . to inhibit development of side branches from lateral buds. They therefore enhance apical dominance. During secondary growth auxins Play an important role by initiating cell division in the cambium and differentiation of these cambium cells into vascular tissues.

When the concentration of auxins falls in the plant, it promotes formation of an abscission layer leading to leaf fall. A synthetic auxin, 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) induces distorted growth and excessive respiration leading to death of the plant. Hence it can be used as a selective weed killer.

Gibberellins are another important group of plant growth hormone.

Gibberellins are a mixture of compounds and have a very high effect on growth. The most important in growth is gibberellic acid. Gibbereilins are distinguished from auxins by their stimulation of rapid cell division and cell elongation in dwarf varieties of certain plants.

Dwarf conditions are thought to be caused by a shortage of gibberellins due to a genetic deficiency.

They induce the growth of ovaries into fruits after fertilisation.

They also induce parthenocarpy. Gibberellins also promote formation of side branches from lateral buds and breaks dormancy in buds.

This is common in species of temperate plants whose buds become dormant in winter.

In addition, this hormone also inhibits sprouting of adventitious roots from stem cuttings, it retards formation of abscission layer hence reduces leaf fall.

Gibberellins also break seed dormancy by activating the enzymes involved in the breakdown of food substances during germination.

Cytokanins also known as kinetins, are growth substances which promote growth in plants when they interact with auxins. In the presence of auxins, they stimulate cell division thereby bringing about growth of roots, leaves and buds.

They also stimulate formation of the callus tissues in plants.

The callus tissue is used in the repair of wounds in damaged parts of plants.

They also promote formation of adventitious roots from stems and stimulate lateral bud development in shoots. When in high concentration cytokinins induce cell enlargement of leaves but in low concentration they encourage leaf senescence and hence leaf fall.

Etilen is a growth substance produced in plants in gaseous form. Its major effect in plants is that it causes ripening and falling of fruits.

This is widely applied in horticultural farms in ripening and harvesting of fruits.

It stimulates formation of abscission layer leading to leaf fall, induces thickening of stems by promoting cell division and differentiation at the cambium meristem.

But it inhibits stem elongation. Ethylene promotes breaking of seed dormancy in some seeds and flower formation mostly in pineapples.

Abscisic acid is a plant hormone whose effects are inhibitory in nature.

It inhibits seed germination leading to seed dormancy, inhibits sprouting of buds from stems and retards stem elongation.

In high concentration, abscisic acid causes closing of the stomata.

This effect is important in that it enables plants to reduce water loss.

It also promotes leaf and fruit fall. Another hormone, florigen is produced in plants where it promotes flowering.

This forms the basis of pruning in agriculture where more branches are required for increased harvest particularly on crops like coffee and tea.

Growth and Development in Animals

Growth and Development in Insects

Please insert your question in the form below. Check and ensure that your question has not been asked and answered in the enquiries appearing beneath the form.


Pogledajte video: Domaća zadaća za 6. razred: Biologija - Značaj biljaka (Oktobar 2022).