Тест по биологии: Современные направления биологии (10 класс)
Тест по биологии «Современные направления биологии» для 10 класса — это интерактивная проверочная работа, посвященная новейшим отраслям науки о жизни. Вопросы охватывают геномику, протеомику, бионику, нанобиологию и биоэнергетику, их задачи и практическое применение в медицине, технике и решении экологических проблем.
Другое по теме:
Правильный ответ:
ГеномикаПояснение:
Геномика — это раздел генетики, который фокусируется на изучении генома в целом, то есть всей совокупности генетического материала организма. В отличие от классической генетики, которая изучает отдельные гены и их наследование, геномика рассматривает, как все гены работают вместе в сложной системе, как они регулируются и как их совокупность определяет признаки организма. Это позволяет, например, сравнивать целые геномы разных видов и делать выводы об их эволюционном родстве.
Правильный ответ:
ПротеомикаПояснение:
Протеомика является логическим продолжением геномики. Если геном — это «инструкция», то протеом (совокупность всех белков) — это «инструменты и машины», которые выполняют работу в клетке. Протеомика изучает, какие белки производятся в клетке в данный момент, в каком количестве, как они взаимодействуют друг с другом и какие функции выполняют. Это особенно важно для медицины, так как состав белков у здорового и больного человека различается.
Правильный ответ:
БионикаПояснение:
Бионика — это наука на стыке биологии и инженерии, которая черпает вдохновение в природе. Инженеры и конструкторы изучают, как миллионы лет эволюции решили ту или иную задачу в живых организмах (например, полет, плавание, прочность конструкций), и применяют эти принципы для создания новых технологий. Это позволяет разрабатывать более эффективные, экономичные и совершенные технические системы, заимствуя гениальные «патенты» у природы.
Правильный ответ:
биологического сырья и органических отходовПояснение:
Промышленная биоэнергетика является одним из направлений альтернативной энергетики. Ее основная задача — получение энергии не из ископаемых видов топлива (нефти, газа, угля), а из возобновляемых биологических источников. В качестве сырья используется биомасса: специально выращенные растения, отходы сельского хозяйства (солома, навоз), деревообработки, пищевой промышленности. Это позволяет не только получать энергию, но и утилизировать отходы, снижая загрязнение окружающей среды.
Правильный ответ:
НанобиологияПояснение:
Нанобиология работает на стыке нанотехнологий и биологии. Одной из ее ключевых задач в медицине является создание «умных» систем доставки лекарств. Ученые конструируют наночастицы (например, из биосовместимых полимеров или липидов), которые могут распознавать раковые клетки и доставлять лекарственный препарат непосредственно к ним, не затрагивая здоровые ткани. Это позволяет значительно повысить эффективность лечения и снизить побочные эффекты.
Правильный ответ:
медицинской геномикиПояснение:
Медицинская геномика — это прикладной раздел геномики, который ищет в ДНК человека мутации и вариации, связанные с риском развития различных заболеваний. Анализ генома пациента позволяет выявить предрасположенность к определенным болезням (например, некоторым видам рака), поставить точный диагноз и, что самое важное, подобрать персонализированное лечение — препараты, которые будут наиболее эффективны именно для пациента с данным генетическим профилем.
Правильный ответ:
искусственных нейронных сетейПояснение:
Искусственные нейронные сети — это компьютерные программы и математические модели, которые имитируют структуру и принципы работы биологического мозга. Направление бионики, которое этим занимается, называется нейробионика. Изучая, как нейроны обмениваются сигналами, обучаются и обрабатывают информацию, ученые создают алгоритмы, способные к обучению, распознаванию образов, переводу текстов и решению других сложных интеллектуальных задач.
Правильный ответ:
степени их эволюционного родстваПояснение:
Сравнительная геномика — мощный инструмент эволюционной биологии. Сравнивая последовательности ДНК разных видов, ученые могут определить, насколько они схожи на генетическом уровне. Чем больше сходства в геномах, тем ближе родство между видами и тем меньше времени прошло с момента расхождения их эволюционных путей от общего предка. Это позволяет строить точные филогенетические деревья и реконструировать историю жизни на Земле.
Правильный ответ:
Позволяет выявить белки-маркеры, связанные с развитием болезни.Пояснение:
Болезнь часто сопровождается изменением белкового состава клеток и тканей. Некоторые белки начинают производиться в избытке, другие, наоборот, исчезают. Протеомика позволяет сравнить полный набор белков у здорового и больного человека и найти эти отличия. Белки, количество которых изменяется при заболевании, называются биомаркерами. Их обнаружение в крови или тканях пациента может служить для ранней диагностики и определения стадии болезни.
Правильный ответ:
Застежка-молнияПояснение:
Это один из классических примеров бионики. Структура птичьего пера уникальна: многочисленные бородочки с обеих сторон стержня сцеплены между собой крошечными крючочками, образуя легкую и прочную поверхность. Принцип соединения и разъединения множества мелких элементов лег в основу конструкции застежки-молнии. Другой знаменитый пример бионики — застежка-липучка, созданная по образу плодов репейника.
Правильный ответ:
ПротеомПояснение:
Термин «протеом» был введен по аналогии с термином «геном». Если геном — это вся генетическая информация, то протеом — это полное физическое воплощение этой информации в виде белков. Протеом, в отличие от генома, очень динамичен. Он меняется в зависимости от типа клетки, стадии ее развития и внешних условий. Изучение протеома дает представление о том, что реально происходит в клетке в данный момент времени.
Правильный ответ:
Уменьшает загрязнение и решает проблему мусора.Пояснение:
Огромное количество органических отходов от сельского хозяйства и городов (свалки) является источником загрязнения почвы, воды и воздуха (выделение метана — сильного парникового газа). Промышленная биоэнергетика предлагает решение этой проблемы: она использует эти отходы в качестве сырья для производства энергии (биогаза, биотоплива). Таким образом, она одновременно решает две задачи: утилизирует мусор и производит возобновляемую энергию.
Правильный ответ:
ГенетикаПояснение:
Геномика выросла из классической генетики. Генетика заложила основы понимания того, что такое ген, как признаки наследуются и как происходят мутации. Однако она изучала в основном отдельные гены. С развитием технологий секвенирования (чтения) ДНК стало возможным изучать не отдельные гены, а всю их совокупность сразу — геном. Таким образом, геномика — это новый, системный уровень развития генетики.
Правильный ответ:
протеомикиПояснение:
Многие болезни, включая рак и воспалительные процессы, связаны с аномальной активностью определенных белков. Задача протеомики — найти такие белки, которые играют ключевую роль в развитии заболевания. Как только такой белок-«виновник» найден, он становится мишенью для фармакологов. Они могут целенаправленно создавать лекарственные препараты, которые будут блокировать именно этот белок, останавливая развитие болезни.
Правильный ответ:
БиоэнергетикаПояснение:
Биоэнергетика напрямую занимается вопросами преобразования энергии, запасенной в биологической массе, в удобные для использования формы (тепло, электричество, топливо для транспорта). Это одно из ключевых направлений «зеленой» или альтернативной энергетики, которая ищет замену ископаемым видам топлива для снижения выбросов парниковых газов и борьбы с изменением климата.
Правильный ответ:
НейробионикаПояснение:
Нейробионика — это область бионики, которая фокусируется на изучении нервной системы. Ученые исследуют, как нейроны организуются в сети, как они кодируют и передают информацию, как происходит обучение и запоминание. Эти знания затем используются в информатике для создания искусственных нейронных сетей, которые являются основой многих современных систем искусственного интеллекта, например, в распознавании речи и лиц.
Правильный ответ:
геномикиПояснение:
Расшифровка, или секвенирование, генома является первым и важнейшим этапом геномных исследований. Получение полной текстовой последовательности ДНК (состоящей из букв А, Т, Г, Ц) позволяет ученым идентифицировать гены, регуляторные участки и другие важные элементы. Эта информация служит основой для всех последующих исследований: сравнения геномов, поиска генов болезней и понимания эволюционной истории видов.
Правильный ответ:
нанобиологияПояснение:
Нанобиология оперирует объектами нанометрового масштаба (нанометр — это одна миллиардная часть метра), что сопоставимо с размерами отдельных молекул, таких как белки и ДНК. Она использует уникальные свойства этих биомолекул (например, способность ДНК к самосборке) для конструирования наноустройств, нанороботов и сенсоров, которые могут найти применение в медицине, электронике и других областях.
Правильный ответ:
является возобновляемым ресурсомПояснение:
Нефть, уголь и природный газ — это ископаемые виды топлива, которые формировались в недрах Земли миллионы лет. Их запасы ограничены и не возобновляются в масштабах человеческой цивилизации. Биотопливо же получают из биомассы (растений, отходов), которую можно выращивать и получать постоянно. Поэтому оно относится к возобновляемым источникам энергии, использование которых более устойчиво в долгосрочной перспективе.
Правильный ответ:
Медицинская геномикаПояснение:
Медицинская геномика занимается анализом полного генома или его значительных частей с целью выявления генетических маркеров, связанных с заболеваниями. Это позволяет не только диагностировать уже имеющиеся болезни, но и оценивать риски их развития в будущем. Такая информация дает возможность человеку принять профилактические меры (изменить образ жизни, проходить регулярные обследования), чтобы снизить вероятность заболевания или выявить его на самой ранней стадии.