Praktikal na gawain sa biology numero 11. Teorya ng spatial anomalya

• Ang pagkakatulad ng mga natural na ecosystem at agrocenoses;
• Mga pagkakaiba sa pagitan ng natural na ecosystem at agrocenoses.

1. Pagkakaroon ng tatlong functional na grupo

(mga producer, consumer, decomposers)

Patlang ng trigo

mga producer

mga mamimili

mga nabubulok

Mga pagkakatulad ng agrocenosis sa isang natural na ecosystem:

2. Pagkakaroon ng food webs

sakay

halaman

kuwago

mga higad

pugo

lark

soro

daga

Food web ng agrocenosis

halaman

mga higad

daga

sakay

pugo

lark

soro

kuwago

Mga pagkakatulad ng agrocenosis sa isang natural na ecosystem:

3. Tiered na istraktura

Mga pagkakatulad ng agrocenosis sa isang natural na ecosystem:

abiotic na mga kadahilanan

Mga pagkakatulad ng agrocenosis sa isang natural na ecosystem:

4. Impluwensiya ng mga salik sa kapaligiran

biotic na mga kadahilanan

Mga pagkakatulad ng agrocenosis sa isang natural na ecosystem:

4. Impluwensiya ng mga salik sa kapaligiran

anthropogenic na mga kadahilanan

Mga pagkakatulad ng agrocenosis sa isang natural na ecosystem:

5. Kumain ng madalas species - nangingibabaw

Species – nangingibabaw– isang species na nangingibabaw sa isang ecosystem sa mga tuntunin ng mga numero at impluwensya

Mga Pagkakaiba

katangian

Likas na ekosistema

1. Pagkakaiba-iba ng mga species

Agrocenosis

Maraming mga species na bumubuo ng mataas na branched food webs

Mayroong mas kaunting mga species, ang nangingibabaw na species ay tinutukoy ng tao

Mga Pagkakaiba agrocenosis at natural na ekosistema:

katangian

Likas na ekosistema

2. Pagpapanatili

Agrocenosis

Hindi matatag, walang taong namamatay

Matatag

Mga Pagkakaiba agrocenosis at natural na ekosistema:

katangian

Likas na ekosistema

3. Pagkilos ng pagpili

Agrocenosis

Wasto natural na pagpili , mas maraming inangkop na indibidwal ang nananatili

Ang natural na pagpili ay humina at may bisa artipisyal na pagpili , nananatili ang mahahalagang indibidwal

Mga Pagkakaiba agrocenosis at natural na ekosistema:

katangian

Likas na ekosistema

4. Pinagmumulan ng enerhiya

Agrocenosis

Enerhiya ng solar at enerhiya ng tao (pagdidilig, pagdidisimpekta, pagpapataba, atbp.)

Enerhiya ng araw

Mga Pagkakaiba agrocenosis at natural na ekosistema:

katangian

Likas na ekosistema

5. Ikot ng mga elemento

Agrocenosis

Ang ilan sa mga elemento ay kinuha ng taong may ani, ang cycle ay hindi kumpleto

Buong ikot

Mga Pagkakaiba agrocenosis at natural na ekosistema:

katangian

Likas na ekosistema

6. Regulasyon sa sarili

Agrocenosis

Ang tao ang nagreregula

May kakayahang mag-regulasyon sa sarili

Mga Pagkakaiba agrocenosis at natural na ekosistema:

katangian

Likas na ekosistema

7. Produktibo (paglikha organikong bagay sa panahon ng photosynthesis bawat yunit ng oras)

Agrocenosis

Mataas na pasasalamat sa tao

Depende sa natural na kondisyon

Punan ang talahanayan.

Likas na pamayanan

Natural na seleksyon

Agrocenosis

Artipisyal na pagpili

Suriin ang mga puwersang nagtutulak na humuhubog sa natural at artipisyal na ecosystem:

• Hindi nakakaapekto sa ecosystem;
• Nakakaapekto sa ecosystem;
• Ang epekto sa ecosystem ay minimal;
• Ang aksyon ay naglalayong makamit ang maximum na produktibo.

Ang komposisyon ng mga species ng komunidad

Likas na pamayanan

Komposisyon ng mga species

Agrocenosis

Mas kaunti/higit pa para sa bawat posisyon.

Ipamahagi ang mga katangian:

Pangkalahatang katangian na katangian

mga katangian para lamang para sa

natural na agrocenosis

mga ekosistema

Mga katangian:

1. Ang mga di-organikong sangkap na hinihigop ng mga producer mula sa lupa ay inaalis sa ecosystem.

2. Pagkakaroon ng mga decomposer sa ecosystem.

3. Mabilis na bumagsak ang ecosystem nang walang interbensyon ng tao.

4. Pagkakaroon ng mga producer sa food chains.

5. Ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya ay ang araw.

6. Ang mga di-organikong sangkap na hinihigop ng mga producer mula sa lupa ay ibinabalik sa ecosystem.

Mga katangian:

7. Ang ecosystem ay matatag sa paglipas ng panahon nang walang interbensyon ng tao.

8. Bahagi ng enerhiya o mga kemikal na sangkap maaaring artipisyal na ipakilala ng mga tao.

9. Ang mga tao ay may maliit na impluwensya sa sirkulasyon ng mga sangkap.

10. Nailalarawan sa pamamagitan ng iba't ibang mga ecological niches.

11. Pagkakaroon ng mga mamimili sa mga food chain.

12. Ang mga tao ay isang mahalagang elemento ng mga kadena ng pagkain.

Ang mga likas na ecosystem at mga agrocenoses na nilikha ng tao ay may mga karaniwang katangian: _____________________.

Ang mga pagkakaiba ay dahil sa _________________

____________________________________.

Biology workshop para sa ika-11 baitang. Kasama sa huling workshop ang 6 na praktikal na gawain.

"Lab No. 1"

Laboratory work No. 1 Pagkilala sa pagkakaiba-iba sa mga indibidwal ng parehong species.

Layunin ng gawain:

Bumuo ng konsepto ng pagkakaiba-iba ng mga organismo, matutong maghanap ng mga palatandaan ng namamana na pagkakaiba-iba sa mga kinatawan ng iba't ibang uri ng halaman at lahi ng hayop.

Pag-unlad:

1. Isaalang-alang ang mga iminungkahing larawan ng mga organismo na kabilang sa parehong species. Tukuyin ang mga tampok ng panlabas na istraktura na karaniwan sa lahat ng mga kinatawan ng parehong species, pati na rin ang mga tampok na istruktura kung saan sila ay naiiba.

2. Pag-aralan kung anong mga katangian ang isinagawa ng pagpili, bilang isang resulta kung saan nabuo ang mga varieties at breed na ipinahiwatig sa talahanayan.

Ayusin ang mga iminungkahing opsyon sa mga column.

laki ng prutas

ani ng gatas

hitsura

kemikal na komposisyon ng gatas

kemikal na komposisyon ng mga prutas

karakter (agresibo o mabait)

masa ng kalamnan

bilis ng pagkahinog ng pananim

mga espesyal na reaksyon sa pag-uugali

3. Upang subukan ang iyong kaalaman, magbigay ng mga sagot sa mga tanong sa pagsubok:

1) Ang iba't ibang morphological form ng mga kinatawan ng parehong species na ipinakita sa iyo ay:

A) genetic mutations

b) ang resulta ng artipisyal na pagpili

c) ang resulta ng natural na pagpili

2) Ang mga uri ng halaman na artipisyal na pinalaki ng mga tao ay tinatawag na:

a) mga strain

c) mga lahi

e) populasyon

3) Ang mga uri ng mga hayop na artipisyal na pinalaki ng mga tao ay tinatawag na:

a) mga strain

c) mga lahi

e) populasyon

4) Bilang resulta ng artipisyal na pagpili, ang mga organismo ay:

a) kumuha ng mga ari-arian na kapaki-pakinabang sa mga tao

b) kumuha ng mga ari-arian na nagsisiguro ng personal na pagbagay sa kapaligiran

c) mawalan ng kakayahang magparami

4. Bumuo ng konklusyon mula sa gawaing ginawa.

Mga varieties ng mansanas

Mga lahi ng baka

Tingnan ang mga nilalaman ng dokumento
"Lab No. 2"

Laboratory work No. 2

Pagkilala sa mga adaptasyon ng mga organismo sa kanilang kapaligiran

Target:

Upang mabuo ang konsepto ng kakayahang umangkop ng mga organismo sa kanilang kapaligiran, upang pagsamahin ang kakayahang makilala ang mga tampok ng kakayahang umangkop ng mga organismo sa kanilang kapaligiran.

Pag-unlad:

1. Isaalang-alang ang mga iminungkahing larawan ng ilang halaman. Ihambing ang mga tampok ng kanilang istraktura. Gumawa ng konklusyon tungkol sa kanilang mga kalagayan sa pamumuhay.

2. Tukuyin kung anong structural at physiological features ng isang makatas na halaman (cactus) ang tumutukoy sa iba't ibang adaptive effect sa tirahan nito. Ilagay ang naaangkop na mga katangian sa kinakailangang mga cell ng nakalakip na talahanayan.

3. Tukuyin kung anong structural at physiological features ng isang aquatic plant (water lily) ang tumutukoy sa iba't ibang adaptive effect sa tirahan nito. Ilagay ang naaangkop na mga katangian sa kinakailangang mga cell ng nakalakip na talahanayan.

4. Isaalang-alang ang mga iminungkahing larawan ng dalawang hayop na inangkop sa kapaligirang pantubig tirahan (isang kinatawan ng klase ng Cartilaginous na isda ay isang pating, at ang isang kinatawan ng klase ng Mammals ay isang dolphin). Suriin kung anong mga karaniwang katangian ng istraktura at paggana ng kanilang mga organismo ang tumutukoy sa kanilang kakayahang umangkop sa isang pamumuhay sa tubig. Suriin kung aling mga tampok ng istraktura at paggana ng kanilang mga organismo na tumutukoy sa fitness na ito ay tiyak sa bawat isa sa mga species na ito. Upang gawin ito, ipasok ang mga katangiang iminungkahi ng senaryo sa kinakailangang mga cell ng talahanayan.

5. Upang makontrol ang kaalaman, magbigay ng mga sagot sa mga tanong sa pagsusulit.

6. Gumawa ng konklusyon tungkol sa kakayahang umangkop ng mga organismo sa kanilang kapaligiran.

Kontrol ng kaalaman:

Cactus spines, water lily at strawberry dahon:

ay mga homologous na organo

ay magkatulad na mga katawan

gumanap ng parehong mga function

magkaroon ng parehong istraktura

Ang pagkakatulad ng hugis ng katawan ng isang pating at isang dolphin ay isang halimbawa:

pagkakaiba-iba ng mga karakter

convergence ng mga katangian

aromorphosis

speciation

Ang pagka-orihinal ng istraktura at pamumuhay, na sumasalamin sa pagbagay ng isang species sa isang kumplikadong mga kadahilanan sa kapaligiran, ay tinatawag

panlabas na istraktura

panloob na istraktura

anyo ng buhay

pangkat ng kapaligiran

Ang kakayahang umangkop ng mga organismo na kabilang sa iba't ibang sistematikong mga grupo sa parehong mga kondisyon sa kapaligiran ay maaaring magpakita mismo sa:

pagkakatulad ng genetic

pagkakatulad ng morpolohiya

Ang pagbagay ng mga organismo sa kapaligiran ay lumitaw at pinagsama-sama:

sa proseso ng natural selection

sa proseso ng artipisyal na pagpili

nang hindi sinasadya bilang resulta ng mutasyon

Ang pagbagay ng mga organismo sa kapaligiran ay nailalarawan sa pamamagitan ng:

katangian ng hugis ng katawan

mga tampok panloob na istraktura mga organismo

mga katangian ng pag-uugali ng hayop

Lahat ng nabanggit

Tingnan ang mga nilalaman ng dokumento
"Lab No. 5"

Laboratory work No. 5

Mga katangian ng paghahambing natural na ecosystem (meadow) at mga sistema ng agrikultura (wheat field).

Layunin ng trabaho: Matutong ihambing ang natural na biogeocenosis at agrocenosis; ipaliwanag ang mga dahilan ng mga natukoy na pagkakatulad at pagkakaiba at makapaghula ng mga pagbabago sa mga ito.

Pag-unlad:

1. Suriin ang mga puwersang nagtutulak na humuhubog sa natural at agroecosystem.

2. Suriin ang ilang quantitative na katangian ng mga ecosystem.

3. Punan ang talahanayan 1.

4. Ihambing ang natural na ecosystem at agrocenosis na ipinapakita sa mga figure, pagpili ng mga tamang katangian mula sa mga iminungkahing opsyon.

5. Punan ang talahanayan 2.

Talahanayan 1.

: higit pa, mas kaunti, ang aksyon ay naglalayong makamit ang pinakamataas na produktibidad, nakakaapekto sa ecosystem, ang epekto sa ecosystem ay minimal, hindi nakakaapekto sa ecosystem, higit pa, mas kaunti.

Talahanayan 2.

Pumili mula sa listahan at pumasok sa talahanayan: pagkakaroon ng mga mamimili sa mga kadena ng pagkain, mandatoryong elemento ang food chain ay isang tao, na nailalarawan sa pamamagitan ng iba't ibang mga ecological niches, bahagi ng enerhiya o kemikal na mga sangkap ay maaaring artipisyal na ipinakilala ng mga tao, ang mga inorganikong sangkap na nakuha ng mga producer ay ibinalik sa lupa, ang pagkakaroon ng mga producer sa mga food chain, ang pagkakaroon ng mga nabubulok sa mga kadena ng pagkain, ang ecosystem ay matatag sa paglipas ng panahon nang walang interbensyon ng tao, ang mga di-organikong sangkap na nakuha ng mga producer mula sa lupa ay inalis mula sa ecosystem, ang ekosistema ay mabilis na bumagsak nang walang interbensyon ng tao, ang mga tao ay may maliit na epekto sa ikot ng mga sangkap, ang pangunahing pinagkukunan ng enerhiya ay ang araw.

Konklusyon.

Tingnan ang mga nilalaman ng dokumento
"Lab No. 3"

Praktikal na gawain 3.

"Pagsusuri at pagtatasa ng mga etikal na aspeto ng pag-unlad ng ilang pananaliksik sa biotechnology"

Target: pag-aralan ang mga aspeto ng pag-unlad ng ilang pananaliksik sa biotechnology.

Kagamitan: teoretikal na materyal sa paksa, mga task card.

Pag-unlad.

Ehersisyo 1.

Pag-aralan ang teoretikal na materyal sa paksang "Ang Biotechnology ay ..." at punan ang talahanayan:

Gawain 2. Pag-aralan ang teoretikal na materyal sa paksang "Cloning" at punan ang talahanayan:

Gumawa ng mga konklusyon tungkol sa mga isyung etikal ng biotechnology.

Aplikasyon para sa PR 3 (teoretikal na materyal)

Mga teknolohiyang may prefix na "bio"

Genetic at cellular engineering
Ang genetic at cellular engineering ay ang pinakamahalagang pamamaraan (mga tool) na pinagbabatayan ng modernong biotechnology.
Ang mga pamamaraan ng cell engineering ay naglalayong bumuo ng mga bagong uri ng mga cell. Maaari silang magamit upang muling likhain ang isang mabubuhay na cell mula sa mga indibidwal na fragment ng iba't ibang mga cell, upang pagsamahin ang buong mga cell mula sa iba't ibang mga species upang bumuo ng isang cell na nagdadala ng genetic na materyal ng parehong orihinal na mga cell, at iba pang mga operasyon.

Ang mga pamamaraan ng genetic engineering ay naglalayong makabuo ng mga bagong kumbinasyon ng mga gene na hindi umiiral sa kalikasan. Bilang resulta ng paggamit ng mga pamamaraan ng genetic engineering, posible na makakuha ng recombinant (binagong) RNA at DNA molecule, kung saan ang mga indibidwal na gene (pag-encode ng nais na produkto) ay nakahiwalay mula sa mga selula ng anumang organismo. Matapos maisagawa ang ilang mga manipulasyon sa mga gene na ito, ipinakilala sila sa iba pang mga organismo (bakterya, lebadura at mammal), na, na nakatanggap ng bagong gene (mga gene), ay makakapag-synthesize ng mga huling produkto na may mga katangian na binago sa direksyon na nais ng Tao. Sa madaling salita, ginagawang posible ng genetic engineering na makakuha ng mga tinukoy (nais) na katangian ng variable o genetically modified na mga organismo o tinatawag na "transgenic" na mga halaman at hayop.

Karamihan sa mga Application Ang genetic engineering ay nakahanap ng paraan sa agrikultura at medisina.

Ang mga tao ay palaging nag-iisip tungkol sa kung paano sila matututong kontrolin ang kalikasan, at naghahanap ng mga paraan upang makakuha, halimbawa, mga halaman na may pinahusay na mga katangian: na may mataas na ani, mas malaki at mas malasa na mga prutas, o may mas mataas na resistensya sa malamig. Mula noong sinaunang panahon, ang pangunahing paraan na ginagamit para sa mga layuning ito ay ang pagpili. Ito ay malawakang ginagamit hanggang sa araw na ito at naglalayong lumikha ng bago at pagpapabuti ng mga umiiral na uri ng mga nilinang halaman, lahi ng mga alagang hayop at mga strain ng microorganism na may mga katangian at katangian na mahalaga sa mga tao.

Ang pagpili ay batay sa pagpili ng mga halaman (hayop) na may binibigkas na kanais-nais na mga katangian at karagdagang pagtawid sa mga naturang organismo, habang ang genetic engineering ay nagpapahintulot ng direktang interbensyon sa genetic apparatus ng cell. Mahalagang tandaan na sa panahon ng tradisyonal na pag-aanak napakahirap makakuha ng mga hybrid na may nais na kumbinasyon ng mga kapaki-pakinabang na katangian, dahil ang napakalaking mga fragment ng genome ng bawat magulang ay ipinadala sa mga supling, habang ang mga pamamaraan ng genetic engineering ay kadalasang ginagawang posible upang gumagana sa isa o ilang mga gene, at ang kanilang mga pagbabago ay hindi nakakaapekto sa paggana ng ibang mga gene. Bilang isang resulta, nang hindi nawawala ang iba pang mga kapaki-pakinabang na katangian ng halaman, posible na magdagdag ng isa o higit pang mga kapaki-pakinabang na katangian, na napakahalaga para sa paglikha ng mga bagong varieties at mga bagong anyo ng mga halaman. Naging posible na baguhin, halimbawa, ang paglaban ng mga halaman sa klima at stress, o ang kanilang pagiging sensitibo sa mga insekto o sakit na karaniwan sa ilang rehiyon, sa tagtuyot, atbp. Inaasahan pa nga ng mga siyentipiko na makakuha ng mga species ng puno na lumalaban sa apoy. Ang malawak na pananaliksik ay isinasagawa upang mapabuti ang nutritional value ng iba't ibang pananim tulad ng mais, soybeans, patatas, kamatis, gisantes, atbp.

Sa kasaysayan, mayroong "tatlong alon" sa paglikha ng mga genetically modified na halaman:

Ang pangalawang alon - simula ng 2000s - ang paglikha ng mga halaman na may mga bagong katangian ng mamimili: mga oilseed na may tumaas na nilalaman at binagong komposisyon ng mga langis, prutas at gulay na may mataas na nilalaman bitamina, mas masustansiyang butil, atbp.

Sa ngayon, ang mga siyentipiko ay lumilikha ng "ikatlong alon" na mga halaman na lilitaw sa merkado sa susunod na 10 taon: mga halaman ng bakuna, mga halaman ng bioreactor para sa paggawa ng mga produktong pang-industriya (mga sangkap para sa iba't ibang uri ng plastik, tina, teknikal na langis, atbp.), halaman - mga pabrika ng droga, atbp.

Ang gawaing genetic engineering sa pag-aalaga ng hayop ay may ibang gawain. Ang isang ganap na makakamit na layunin sa kasalukuyang antas ng teknolohiya ay ang paglikha ng mga transgenic na hayop na may partikular na target na gene. Halimbawa, ang gene para sa ilang mahalagang hormone ng hayop (halimbawa, growth hormone) ay artipisyal na ipinapasok sa isang bacterium, na nagsisimulang gumawa nito sa malalaking dami. Ang isa pang halimbawa: ang mga transgenic na kambing, bilang isang resulta ng pagpapakilala ng kaukulang gene, ay maaaring makagawa ng isang tiyak na protina, kadahilanan VIII, na pumipigil sa pagdurugo sa mga pasyente na nagdurusa sa hemophilia, o isang enzyme, thrombokinase, na nagtataguyod ng resorption ng isang namuong dugo sa mga daluyan ng dugo, na may kaugnayan para sa pag-iwas at paggamot ng thrombophlebitis sa mga tao. Ang mga transgenic na hayop ay gumagawa ng mga protina na ito nang mas mabilis, at ang pamamaraan mismo ay mas mura kaysa sa tradisyonal.

Sa pagtatapos ng 90s ng XX siglo. Ang mga siyentipiko ng US ay malapit nang gumawa ng mga hayop sa bukid sa pamamagitan ng pag-clone ng mga embryonic cell, bagaman ang direksyong ito ay nangangailangan pa rin ng karagdagang seryosong pananaliksik. Ngunit sa xenotransplantation - ang paglipat ng mga organo mula sa isang uri ng buhay na organismo patungo sa isa pa - ang walang alinlangan na mga resulta ay nakamit. Ang pinakamalaking tagumpay ay nakamit sa pamamagitan ng paggamit ng mga baboy na may inilipat na mga gene ng tao sa kanilang genotype bilang mga donor ng iba't ibang organo. Sa kasong ito ito ay sinusunod minimal na panganib pagtanggi ng organ.

Iminumungkahi din ng mga siyentipiko na ang paglipat ng gene ay makakatulong na mabawasan ang mga allergy ng tao sa gatas ng baka. Ang mga naka-target na pagbabago sa DNA ng mga baka ay dapat ding humantong sa pagbaba sa nilalaman ng mga saturated fatty acid at kolesterol sa gatas, na ginagawa itong mas malusog.
Ang potensyal na panganib ng paggamit ng mga genetically modified na organismo ay ipinahayag sa dalawang aspeto: kaligtasan ng pagkain para sa kalusugan ng tao at mga epekto sa kapaligiran. Samakatuwid, ang pinakamahalagang hakbang sa paglikha ng isang genetically modified na produkto ay ang komprehensibong pagsusuri nito upang maiwasan ang panganib na ang produkto ay naglalaman ng mga protina. nagiging sanhi ng allergy, mga nakakalason na sangkap o ilang bagong mapanganib na sangkap.

Ang kahalagahan ng biotechnology para sa medisina .
Bilang karagdagan sa malawakang paggamit sa agrikultura, batay sa genetic engineering Bumangon ang isang buong sangay ng industriya ng parmasyutiko, na tinatawag na "industriya ng DNA" at kumakatawan sa isa sa mga modernong sangay ng biotechnology. Mahigit sa isang-kapat ng lahat ng mga gamot na kasalukuyang ginagamit sa mundo ay naglalaman ng mga sangkap mula sa mga halaman. Ang mga genetically modified na halaman ay isang mura at ligtas na mapagkukunan para sa pagkuha ng ganap na gumaganang panggamot na mga protina (antibodies, bakuna, enzyme, atbp.) para sa parehong mga tao at hayop. Ang mga halimbawa ng paggamit ng genetic engineering sa medisina ay ang paggawa din ng insulin ng tao gamit ang genetically modified bacteria, ang produksyon ng erythropoietin (isang hormone na nagpapasigla sa pagbuo ng mga pulang selula ng dugo sa utak ng buto. Ang pisyolohikal na papel ng hormone na ito ay upang ayusin ang produksyon ng mga pulang selula ng dugo depende sa pangangailangan ng katawan para sa oxygen) sa cell culture (ibig sabihin, sa labas ng katawan ng tao) o mga bagong lahi ng mga pang-eksperimentong daga para sa siyentipikong pananaliksik.

Ang pagbuo ng mga pamamaraan ng genetic engineering batay sa paglikha ng recombinant DNA ay humantong sa "biotechnological boom" na ating nasasaksihan. Salamat sa mga tagumpay ng agham sa lugar na ito, naging posible hindi lamang upang lumikha ng "biological reactors", transgenic na hayop, genetically modified na mga halaman, kundi pati na rin upang magsagawa ng sertipikasyon ng genetic (isang kumpletong pag-aaral at pagsusuri ng genotype ng isang tao, karaniwang isinasagawa out kaagad pagkatapos ng kapanganakan, upang matukoy ang predisposition sa iba't ibang mga sakit, isang posibleng hindi sapat (allergic) reaksyon sa ilang mga gamot, pati na rin ang isang ugali sa ilang mga uri ng mga aktibidad). Ginagawang posible ng genetic certification na mahulaan at mabawasan ang mga panganib ng cardiovascular at mga sakit sa oncological, magsaliksik at maiwasan ang mga sakit na neurodegenerative at proseso ng pagtanda, pag-aralan ang mga neuro-physiological na katangian ng indibidwal sa antas ng molekular), pag-diagnose ng mga genetic na sakit, paglikha ng mga bakuna sa DNA, gene therapy para sa iba't ibang sakit, atbp.

Noong ika-20 siglo, sa karamihan ng mga bansa sa mundo, ang pangunahing pagsisikap ng medisina ay naglalayong labanan ang mga nakakahawang sakit, bawasan ang pagkamatay ng sanggol at pagtaas average na tagal buhay. Ang mga bansang may mas maunlad na mga sistema ng pangangalagang pangkalusugan ay nagtagumpay nang husto sa paraang ito na natagpuan nilang posible na ilipat ang diin sa paggamot ng mga malalang sakit, sakit ng cardiovascular system at cancer, dahil ang mga grupong ito ng mga sakit ay may pinakamalaking porsyento ng ang pagtaas ng dami ng namamatay.

Kasabay nito, nagkaroon ng paghahanap para sa mga bagong pamamaraan at diskarte. Napakahalaga na napatunayan ng agham malaki ang bahagi hereditary predisposition sa paglitaw ng mga laganap na sakit tulad ng coronary heart disease, hypertension, peptic ulcer ng tiyan at duodenum, psoriasis, bronchial hika, atbp. Ito ay naging malinaw na para sa epektibong paggamot at pag-iwas sa mga sakit na ito, na nakatagpo sa ang pagsasagawa ng mga doktor ng lahat ng mga specialty, kinakailangang malaman ang mga mekanismo ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng kapaligiran at namamana na mga kadahilanan sa kanilang paglitaw at pag-unlad, at, samakatuwid, ang karagdagang pag-unlad sa pangangalagang pangkalusugan ay imposible nang walang pag-unlad ng mga biotechnological na pamamaraan sa medisina. SA mga nakaraang taon Ito ang mga lugar na itinuturing na priyoridad at mabilis na umuunlad.

Ang kaugnayan ng pagsasagawa ng maaasahang genetic research batay sa biotechnological approach ay halata rin dahil higit sa 4,000 namamana na sakit ang kasalukuyang kilala. Humigit-kumulang 5-5.5% ng mga bata ay ipinanganak na may namamana o congenital na mga sakit. Hindi bababa sa 30% ng pagkamatay ng bata sa panahon ng pagbubuntis at panahon ng postpartum sanhi ng congenital malformations at hereditary disease. Pagkatapos ng 20-30 taon, maraming mga sakit na kung saan ang isang tao ay may namamana lamang na predisposisyon ay nagsisimulang lumitaw. Nangyayari ito sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang mga kadahilanan sa kapaligiran: mga kondisyon ng pamumuhay, masamang ugali, mga komplikasyon pagkatapos ng mga sakit, atbp.

Sa kasalukuyan, ang mga praktikal na pagkakataon ay lumitaw na upang makabuluhang bawasan o itama ang negatibong epekto ng namamana na mga salik. Ipinaliwanag ng medikal na genetika na ang sanhi ng maraming mutasyon ng gene ay ang pakikipag-ugnayan sa hindi kanais-nais na mga kondisyon sa kapaligiran, at, samakatuwid, sa pamamagitan ng paglutas ng mga problema sa kapaligiran, posible na mabawasan ang saklaw ng kanser, alerdyi, sakit sa cardiovascular, diabetes, sakit sa pag-iisip at maging ang ilang mga nakakahawang sakit. Kasabay nito, natukoy ng mga siyentipiko ang mga gene na responsable para sa pagpapakita ng iba't ibang mga pathologies at nag-aambag sa pagtaas ng pag-asa sa buhay. Kapag gumagamit ng mga pamamaraan ng medikal na genetika magandang resulta nakuha sa paggamot ng 15% ng mga sakit, na may kaugnayan sa halos 50% ng mga sakit isang makabuluhang pagpapabuti ay sinusunod.

Kaya, ang mga makabuluhang tagumpay sa genetika ay naging posible hindi lamang upang maabot ang antas ng molekular ng pag-aaral ng mga istrukturang genetic ng katawan, kundi upang ipakita din ang kakanyahan ng maraming malubhang sakit ng tao at lumapit sa therapy ng gene.

Bilang karagdagan, batay sa medikal na kaalaman sa genetic, ang mga pagkakataon ay lumitaw para sa maagang pagsusuri ng mga namamana na sakit at napapanahong pag-iwas namamana na patolohiya.

Ang pinakamahalagang lugar ng medikal na genetika sa kasalukuyan ay ang pagbuo ng mga bagong pamamaraan para sa pag-diagnose ng mga namamana na sakit, kabilang ang mga sakit na may namamana na predisposisyon. Ngayon, walang nagulat sa mga diagnostic ng preimplantation - isang paraan para sa pag-diagnose ng isang embryo sa isang maagang yugto. pag-unlad ng intrauterine, kapag ang isang geneticist, na kumukuha lamang ng isang cell mula sa isang hindi pa isinisilang na bata na may kaunting banta sa kanyang buhay, ay gumawa ng tumpak na pagsusuri o nagbabala tungkol sa isang namamana na predisposisyon sa isang partikular na sakit.

Bilang isang teoretikal at klinikal na disiplina, patuloy na umuunlad ang medikal na genetika sa iba't ibang direksyon: ang pag-aaral ng genome ng tao, cytogenetics, molecular at biochemical genetics, immunogenetics, developmental genetics, population genetics, clinical genetics.
Salamat sa lalong malawak na paggamit ng mga biotechnological na pamamaraan sa mga parmasyutiko at gamot, isang bagong konsepto ng "personalized na gamot" ang lumitaw, kapag ang isang pasyente ay ginagamot batay sa kanyang indibidwal, kabilang ang mga genetic na katangian, at maging ang mga gamot na ginagamit sa proseso ng paggamot ay ginawa. indibidwal para sa bawat partikular na pasyente na isinasaalang-alang ang kanyang kalagayan. Ang hitsura ng naturang mga gamot ay naging posible, sa partikular, salamat sa paggamit ng naturang biotechnological na pamamaraan bilang hybridization (artipisyal na pagsasanib) ng mga cell. Ang mga proseso ng cell hybridization at produksyon ng mga hybrids ay hindi pa ganap na pinag-aralan at binuo, ngunit ito ay mahalaga na sa kanilang tulong ito ay naging posible upang makabuo ng monoclonal antibodies. Ang mga monoclonal antibodies ay mga espesyal na "proteksiyon" na protina na ginawa ng mga selula ng immune system ng tao bilang tugon sa paglitaw sa dugo ng anumang mga dayuhang ahente (tinatawag na antigens): bacteria, virus, lason, atbp. Ang mga monoclonal antibodies ay may pambihirang, natatanging pagtitiyak, at ang bawat antibody ay kinikilala lamang ang sarili nitong antigen, nagbubuklod dito at ginagawa itong ligtas para sa mga tao. SA makabagong gamot Ang mga monoclonal antibodies ay malawakang ginagamit para sa mga layuning diagnostic. Sa kasalukuyan, ginagamit din ang mga ito bilang lubos na epektibong mga gamot para sa indibidwal na paggamot ng mga pasyenteng dumaranas ng mga malubhang sakit tulad ng cancer, AIDS, atbp.

Pag-clone

Ang pag-clone ay isa sa mga pamamaraan na ginagamit sa biotechnology upang makagawa ng magkatulad na mga supling sa pamamagitan ng asexual reproduction. Kung hindi, ang pag-clone ay maaaring tukuyin bilang ang proseso ng paggawa ng genetically identical na mga kopya ng isang cell o organismo. Iyon ay, ang mga organismo na nakuha bilang isang resulta ng pag-clone ay hindi lamang magkatulad sa hitsura, kundi pati na rin ang genetic na impormasyon na naka-embed sa kanila ay ganap na pareho.

Ang terminong "cloning" ay nagmula sa salitang Ingles na clone, cloning (twig, shoot, offspring), na tumutukoy sa isang grupo ng mga halaman (halimbawa, mga puno ng prutas) na nakuha mula sa isang producer na halaman sa pamamagitan ng vegetative (hindi seed) na pamamaraan. Nang maglaon, ang pangalan na "cloning" ay inilipat sa binuo na teknolohiya para sa pagkuha ng magkatulad na mga organismo, na tinatawag ding "kapalit ng cell nucleus." Ang mga organismo na nakuha gamit ang teknolohiyang ito ay naging kilala bilang mga clone. Sa huling bahagi ng 1990s ng ika-20 siglo, ang posibilidad ng paggamit ng teknolohiyang ito upang makakuha ng genetically identical na mga indibidwal na tao ay naging malinaw, iyon ay, ang pag-clone ng tao ay naging totoo.

Sa kalikasan, ang pag-clone ay laganap sa mga iba't ibang organismo. Sa mga halaman, ang natural na pag-clone ay nangyayari sa pamamagitan ng iba't ibang paraan ng vegetative propagation; sa mga hayop, sa pamamagitan ng parthenogenesis at iba't ibang anyo polyembryony (polyembryony: mula sa "poly-" at Greek embrion - "embryo" - ang pagbuo sa mga hayop ng ilang mga embryo (kambal) mula sa isang zygote bilang isang resulta ng hindi tamang paghahati nito dahil sa impluwensya ng mga random na kadahilanan). Sa mga tao, ang isang halimbawa ng polyembryony ay ang pagsilang ng magkaparehong kambal, na mga natural na clone. Ang pagpaparami ng clonal ay laganap sa mga crustacean at insekto.

Ang unang artipisyal na na-clone na multicellular na organismo ay si Dolly the sheep noong 1997. Noong 2007, iginawad ni Elizabeth II ang isa sa mga tagalikha ng cloned sheep ng isang knighthood para sa siyentipikong tagumpay na ito.

Ang kakanyahan ng pamamaraan ng "nuclear transfer" na ginamit sa pag-clone ay ang pagpapalit ng sariling cell nucleus ng fertilized egg na may isang nucleus na kinuha mula sa cell ng katawan, isang eksaktong genetic na kopya na kung saan ay binalak na makuha. Sa ngayon, hindi lamang mga pamamaraan ang binuo upang magparami ng organismo kung saan kinuha ang cell, kundi pati na rin ang isa kung saan kinuha ang genetic na materyal. May potensyal na posibilidad na magparami ng isang namatay na organismo, kahit na sa kaso na ang mga kaunting bahagi nito ay nananatili - kinakailangan lamang na ang genetic material (DNA) ay maaaring ihiwalay mula sa kanila.

Ang pag-clone ng mga organismo ay maaaring kumpleto o bahagyang. Sa buong pag-clone, ang buong organismo ay nililikha muli, at sa bahagyang pag-clone, ang ilang mga tisyu lamang ng katawan ang muling nililikha.

Ang teknolohiya ng muling paglikha ng isang buong organismo ay lubos na nangangako sa kaso ng pangangailangan upang mapanatili ang mga bihirang species ng mga hayop o upang maibalik ang mga patay na species.

Ang bahagyang pag-clone ay maaaring maging pinakamahalagang direksyon sa medisina, dahil ang mga clone na tisyu ay maaaring magbayad para sa kakulangan at mga depekto ng sariling mga tisyu ng katawan ng tao at, kung ano ang lalong mahalaga, hindi ito tinatanggihan sa panahon ng paglipat. Ang ganitong therapeutic cloning ay hindi sa una ay may kinalaman sa pagkuha ng isang buong organismo. Ang pag-unlad nito ay sadyang tumigil sa maagang yugto, at ang mga nagresultang selula, na tinatawag na mga embryonic stem cell (embryonic o embryonic stem cell ay ang pinaka-primitive na mga cell na lumitaw sa mga unang yugto ng pag-unlad ng embryonic, na may kakayahang umunlad sa lahat ng mga selula ng pang-adultong katawan), ay ginagamit upang makagawa ng kinakailangang tissue o iba pang biological na produkto. Napatunayan sa eksperimento na ang therapeutic cloning ay maaari ding matagumpay na magamit upang gamutin ang ilang mga sakit ng tao na itinuturing pa rin na hindi magagamot (Alzheimer's disease, Parkinson's disease, atake sa puso, stroke, diabetes, cancer, leukemia, atbp.), at makakatulong na maiwasan ang kapanganakan ng mga batang may sindrom Down at iba pang genetic na sakit. Nakikita ng mga siyentipiko ang posibilidad ng matagumpay na paggamit ng mga pamamaraan ng pag-clone sa paglaban sa pagtanda at upang mapataas ang pag-asa sa buhay. Ang pinakamahalagang aplikasyon ng teknolohiyang ito ay ang larangan ng pagpaparami - sa kaso ng kawalan ng katabaan, kapwa babae at lalaki.

Ang mga bagong prospect ay nagbubukas din para sa paggamit ng cloning sa agrikultura at pag-aalaga ng hayop. Sa pamamagitan ng pag-clone, posibleng makakuha ng mga hayop na may mataas na produktibidad ng mga itlog, gatas, lana, o mga hayop na naglalabas ng mga enzyme na kailangan ng mga tao (insulin, interferon, atbp.). Sa pamamagitan ng pagsasama-sama ng mga pamamaraan ng genetic engineering sa cloning, posible na bumuo ng mga transgenic crop na halaman na maaaring maprotektahan ang kanilang sarili mula sa mga peste o lumalaban sa ilang mga sakit.

Ang nakalista dito ay ilan lamang sa mga pagkakataong makukuha sa pamamagitan ng paggamit ng pinakabagong teknolohiyang ito. Gayunpaman, para sa lahat ng mga pakinabang at prospect nito, napakahalaga para sa paglutas ng maraming problema ng sangkatauhan, ang pag-clone ay isa sa mga pinaka-tinalakay na lugar ng agham at medikal na kasanayan. Ito ay dahil sa hindi nalutas na kalikasan ng isang buong hanay ng moral, etikal at legal na aspeto na may kaugnayan sa pagmamanipula ng sex at stem cell, ang kapalaran ng embryo at pag-clone ng tao.

Ilang etikal at legal na aspeto ng paggamit ng mga biotechnological na pamamaraan

Ang etika ay ang doktrina ng moralidad, ayon sa kung saan ang pangunahing birtud ay ang kakayahang makahanap ng gitnang lupa sa pagitan ng dalawang sukdulan. Ang agham na ito ay itinatag ni Aristotle.

Ang bioethics ay isang bahagi ng etika na nag-aaral sa moral na bahagi ng aktibidad ng tao sa medisina at biology. Ang termino ay iminungkahi ni V.R. Potter noong 1969
Sa isang makitid na kahulugan, ang bioethics ay tumutukoy sa isang hanay ng mga etikal na problema sa larangan ng medisina. Sa isang malawak na kahulugan, ang bioethics ay tumutukoy sa pag-aaral ng mga problemang panlipunan, kapaligiran, medikal at sosyo-legal na nakakaapekto hindi lamang sa mga tao, kundi pati na rin sa anumang mga buhay na organismo na kasama sa mga ecosystem. Iyon ay, mayroon itong pilosopikal na oryentasyon, sinusuri ang mga resulta ng pag-unlad ng mga bagong teknolohiya at ideya sa medisina, biotechnology at biology sa pangkalahatan.

Ang mga modernong biotechnological na pamamaraan ay may napakalakas at hindi pa ganap na ginalugad na potensyal na ang kanilang malawakang paggamit ay posible lamang sa mahigpit na pagsunod sa mga pamantayang etikal. Ang mga prinsipyong moral na umiiral sa lipunan ay nag-oobliga sa atin na maghanap ng kompromiso sa pagitan ng mga interes ng lipunan at ng indibidwal. Bukod dito, ang mga interes ng indibidwal ay kasalukuyang inilalagay sa itaas ng mga interes ng lipunan. Samakatuwid, ang pagsunod at karagdagang pag-unlad ng mga pamantayang etikal sa lugar na ito ay dapat na naglalayong, una sa lahat, sa ganap na proteksyon ng mga interes ng tao.

Pagpapatupad ng masa sa medikal na kasanayan at ang komersyalisasyon ng panimula ng mga bagong teknolohiya sa larangan ng genetic engineering at cloning, ay humantong din sa pangangailangang lumikha ng naaangkop na legal na balangkas na kumokontrol sa lahat ng legal na aspeto ng mga aktibidad sa mga lugar na ito.

Ang pinakabagong biotechnologies ay lumikha ng napakalaking posibilidad para makagambala sa aktibidad ng buhay ng mga nabubuhay na organismo at hindi maiiwasang magdulot ng isang tao sa isang moral na tanong: hanggang saan ito pinapayagan na makagambala sa mga natural na proseso? Ang anumang talakayan sa mga isyung biotechnological ay hindi limitado sa siyentipikong bahagi ng usapin. Sa panahon ng mga talakayang ito, ang magkasalungat na punto ng pananaw ay madalas na ipinahayag tungkol sa paggamit at karagdagang pag-unlad ng mga partikular na biotechnological na pamamaraan, pangunahin gaya ng:
- Genetic engineering,
- paglipat ng mga organo at mga selula para sa mga therapeutic na layunin;
- cloning - artipisyal na paglikha ng isang buhay na organismo;
- ang paggamit ng mga gamot na nakakaapekto sa physiology ng nervous system upang baguhin ang pag-uugali, emosyonal na pang-unawa sa mundo, atbp.

Ang kasanayang umiiral sa mga modernong demokratikong lipunan ay nagpapakita na ang mga talakayang ito ay ganap na kinakailangan hindi lamang para sa isang mas kumpletong pag-unawa sa lahat ng "kalamangan" at "kasamaan" ng paggamit ng mga pamamaraan na sumasalakay sa personal na buhay ng isang tao na nasa antas na ng genetika. Ginagawa rin nilang posible na talakayin ang mga aspetong moral at etikal at matukoy ang mga pangmatagalang kahihinatnan ng paggamit ng biotechnology, na tumutulong naman sa mga mambabatas na lumikha ng isang sapat na ligal na balangkas na kumokontrol sa lugar na ito ng aktibidad sa interes ng pagprotekta sa mga indibidwal na karapatan.

Isaalang-alang natin ang mga lugar ng biotechnological na pananaliksik na direktang nauugnay sa isang mataas na panganib ng paglabag sa mga indibidwal na karapatan at nagdudulot ng pinakamainit na debate tungkol sa malawakang paggamit ng mga ito: organ at cell transplantation para sa therapeutic purpose at cloning.
Sa mga nagdaang taon, nagkaroon ng matinding pagtaas ng interes sa pag-aaral at paggamit ng mga human embryonic stem cell sa biomedicine at cloning techniques para makuha ang mga ito. Tulad ng nalalaman, ang mga embryonic stem cell ay may kakayahang magbago sa iba't ibang uri ng mga selula at tisyu (hematopoietic, reproductive, kalamnan, nerbiyos, atbp.). Sila ay naging promising para sa paggamit sa gene therapy, transplantology, hematology, veterinary medicine, pharmacotoxicology, drug testing, atbp.

Ang mga cell na ito ay nakahiwalay mula sa mga embryo ng tao at mga fetus ng 5-8 na linggo ng pag-unlad na nakuha sa panahon ng medikal na pagwawakas ng pagbubuntis (bilang resulta ng pagpapalaglag), na nagtataas ng maraming mga katanungan tungkol sa etikal at legal na legalidad ng pagsasagawa ng pananaliksik sa mga embryo ng tao, kabilang ang mga sumusunod :
- Gaano kinakailangan at makatwiran ang siyentipikong pananaliksik sa mga embryonic stem cell ng tao?
- Ito ba ay pinahihintulutan na sirain ang buhay ng tao para sa kapakanan ng medikal na pag-unlad at kung gaano ito moral?
- Ang legal na balangkas ba ay sapat na binuo para sa paggamit ng mga teknolohiyang ito?

Ang lahat ng mga isyung ito ay mas madaling malutas kung mayroong isang unibersal na pag-unawa sa kung ano ang "simula ng buhay", mula sa anong sandali maaari nating pag-usapan ang tungkol sa "isang taong nangangailangan ng proteksyon ng mga karapatan" at kung ano ang napapailalim sa proteksyon: pakikipagtalik ng tao mga cell, isang embryo mula sa sandali ng pagpapabunga, isang fetus mula sa isang tiyak na yugto ng pag-unlad ng intrauterine o isang tao mula sa sandali ng kanyang kapanganakan? Ang bawat isa sa mga opsyon ay may mga tagasuporta at kalaban nito, at ang tanong ng katayuan ng mga selula ng mikrobyo at mga embryo ay hindi pa nakakahanap ng pangwakas na solusyon nito sa alinmang bansa sa mundo.

Sa ilang bansa, ipinagbabawal ang anumang pananaliksik sa mga embryo (halimbawa, sa Austria, Germany). Sa France, ang mga karapatan ng embryo ay protektado mula sa sandali ng paglilihi. Sa UK, Canada at Australia, bagama't hindi ipinagbabawal ang paglikha ng mga embryo para sa layunin ng pananaliksik, binuo ang isang sistema ng batas upang pangalagaan at kontrolin ang naturang pananaliksik. Sa Russia, ang sitwasyon sa lugar na ito ay higit pa sa hindi tiyak: ang mga aktibidad sa pag-aaral at paggamit ng mga stem cell ay hindi sapat na kinokontrol, at ang mga makabuluhang puwang ay nananatili sa batas na humahadlang sa pag-unlad ng lugar na ito. Tungkol sa pag-clone, noong 2002, ipinakilala ng pederal na batas ang pansamantalang (5-taong) pagbabawal sa pag-clone ng tao, ngunit nag-expire ito noong 2007, at nananatiling bukas ang isyu.

Sinisikap ng mga siyentipiko na malinaw na makilala sa pagitan ng "reproductive" cloning, ang layunin nito ay lumikha ng isang clone, iyon ay, isang buong buhay na organismo na magkapareho sa genotype sa isa pang organismo, at "therapeutic" cloning, na ginamit upang palaguin ang isang kolonya ng mga stem cell.

Sa kaso ng mga stem cell, ang mga isyu ng katayuan ng embryo at pag-clone ay magkakaroon ng bagong dimensyon. Ito ay dahil sa pagganyak ng ganitong uri ng siyentipikong pananaliksik, lalo na ang paggamit nito upang makahanap ng mga bago, mas epektibong paraan upang gamutin ang mga malubha at kahit na walang lunas na mga sakit. Samakatuwid, sa ilang mga bansa (tulad ng USA, Canada, England), kung saan hanggang kamakailan ay itinuturing na hindi katanggap-tanggap na gumamit ng mga embryo at teknolohiya ng pag-clone para sa mga layuning panterapeutika, mayroong pagbabago sa posisyon ng lipunan at estado patungo sa pagpapahintulot ng kanilang ginagamit para sa paggamot ng mga sakit tulad ng multiple sclerosis, Alzheimer's at Parkinson's disease, post-myocardial infarction, pagkabigo ng bone o cartilage tissue regeneration, craniofacial injuries, diabetes, muscular dystrophy, atbp.

Kasabay nito, ang therapeutic cloning ay nakikita ng marami bilang ang unang hakbang patungo sa reproductive cloning, na natutugunan ng labis na negatibong mga saloobin sa buong mundo at malawak na ipinagbabawal.

Ang pag-clone ng tao ay kasalukuyang hindi opisyal na isinasagawa kahit saan. Ang panganib sa paggamit nito para sa mga layunin ng reproduktibo ay nakikita sa katotohanan na ang pamamaraan ng pag-clone ay hindi kasama ang natural at libreng pagsasanib ng genetic na materyal ng ama at ina, na itinuturing na isang hamon sa dignidad ng tao. Kadalasan pinag-uusapan nila ang mga problema ng pagkilala sa sarili ng isang clone: ​​sino ang dapat niyang isaalang-alang bilang kanyang mga magulang, bakit siya ay isang genetic na kopya ng ibang tao? Bilang karagdagan, ang pag-clone ay nahaharap sa ilang teknikal na mga hadlang na mapanganib sa kalusugan at kagalingan ng clone. Mayroong mga katotohanan na nagpapahiwatig ng mabilis na pagtanda ng mga clone at ang paglitaw ng maraming mutasyon sa kanila. Alinsunod sa pamamaraan ng pag-clone, ang isang clone ay lumalaki mula sa isang may sapat na gulang - hindi isang reproductive, ngunit isang somatic cell, sa genetic na istraktura kung saan ang tinatawag na somatic mutations ay naganap sa maraming taon. Kung sa panahon ng natural na pagpapabunga ang mga mutated genes ng isang magulang ay binabayaran ng mga normal na analogue ng ibang magulang, kung gayon sa panahon ng pag-clone ng naturang kabayaran ay hindi mangyayari, na makabuluhang pinatataas ang panganib ng mga sakit na dulot ng somatic mutations at maraming malubhang sakit (cancer, arthritis, immunodeficiencies ) para sa clone. Sa iba pang mga bagay, ang ilang mga tao ay may takot sa isang naka-clone na tao, sa kanyang posibleng higit na kahusayan sa pisikal, moral at espirituwal na pag-unlad(Naniniwala ang Russian psychiatrist na si V. Yarovoy na ang takot na ito ay likas sa isang mental disorder (phobia) at binigyan pa ito ng pangalang "bionalism" noong 2008).

Ilan lamang sa napakaraming problemang lumitaw kaugnay ng mabilis na pag-unlad ng biotechnologies at ang pagpasok nito sa buhay ng tao ang tinalakay dito. Siyempre, hindi mapipigilan ang pag-unlad ng agham at ang mga tanong na ibinibigay nito ay lumitaw nang mas mabilis kaysa sa mahanap ng lipunan ang mga sagot sa kanila. Ang isang tao ay maaaring makayanan ang kalagayang ito sa pamamagitan lamang ng pag-unawa kung gaano kahalaga na malawakang talakayin sa lipunan ang mga etikal at legal na problema na lumitaw habang ang biotechnologies ay umuunlad at ipinakilala sa pagsasanay. Ang pagkakaroon ng malalaking pagkakaiba sa ideolohiya sa mga isyung ito ay nagpapataas ng isang mulat na pangangailangan para sa seryosong regulasyon ng pamahalaan sa lugar na ito.

Mula sa "biotechnology" hanggang sa "bioeconomics"

Batay sa mga nabanggit, maaari nating tapusin na ang mga advanced na biotechnologies ay maaaring gumanap ng isang makabuluhang papel sa pagpapabuti ng kalidad ng buhay at kalusugan ng tao, na tinitiyak ang paglago ng ekonomiya at panlipunan ng mga estado (lalo na sa mga umuunlad na bansa).

Ang biotechnology ay maaaring gumawa ng mga bagong diagnostic, bakuna at gamot. Ang biotechnology ay maaaring makatulong sa pagtaas ng mga ani ng pananim mga pananim na cereal, na lalong mahalaga kaugnay ng lumalaking populasyon ng Earth. Sa maraming bansa kung saan ang malaking halaga ng biomass ay hindi ginagamit o hindi nagagamit, ang biotechnology ay maaaring mag-alok ng mga paraan upang ma-convert ang mga ito sa mahahalagang produkto, pati na rin ang pagproseso gamit ang mga biotechnological na pamamaraan upang makagawa ng iba't ibang uri ng biofuels. Bilang karagdagan, sa wastong pagpaplano at pamamahala, ang biotechnology ay maaaring gamitin sa maliliit na rehiyon bilang isang kasangkapan para sa industriyalisasyon ng mga rural na lugar upang lumikha ng maliliit na industriya, na magsisiguro ng mas aktibong pag-unlad ng mga walang laman na teritoryo at malulutas ang problema ng trabaho.

Ang isang tampok ng pag-unlad ng biotechnology sa ika-21 siglo ay hindi lamang ang mabilis na paglago nito bilang isang inilapat na agham, ito ay lalong nagiging bahagi ng pang-araw-araw na buhay ng tao, at, kung ano ang mas makabuluhan, na nagbibigay ng mga pambihirang pagkakataon para sa epektibong (masidhi, hindi malawak) pag-unlad ng halos lahat ng sektor ng ekonomiya, ay nagiging isang kinakailangang kondisyon para sa napapanatiling pag-unlad ng lipunan, at sa gayon ay may pagbabagong epekto sa paradigm ng pag-unlad ng lipunan sa kabuuan.

Ang malawakang pagtagos ng biotechnology sa ekonomiya ng mundo ay makikita sa katotohanan na kahit na ang mga bagong termino ay nabuo upang tukuyin ang globalidad. itong proseso. Kaya, ang paggamit ng mga biotechnological na pamamaraan sa pang-industriyang produksyon ay nagsimulang tawaging "white biotechnology", sa pharmaceutical production at medicine - "red biotechnology", sa agricultural production at pag-aalaga ng hayop - "green biotechnology", at para sa artipisyal na paglilinang at karagdagang pagproseso. ng aquatic organisms (aquaculture o mariculture) – “blue biotechnology”. At ang ekonomiya na nagsasama-sama ng lahat ng mga makabagong lugar na ito ay tinatawag na "bio-economy". Ang gawain ng paglipat mula sa tradisyonal na ekonomiya tungo sa isang bagong uri ng ekonomiya - isang bioeconomy batay sa pagbabago at malawakang paggamit ng mga kakayahan ng biotechnology sa iba't ibang industriya, gayundin sa pang-araw-araw na buhay ng tao, ay idineklara nang isang estratehikong layunin sa maraming bansa ng ang mundo.

Tingnan ang mga nilalaman ng dokumento
"Lab No. 4"

Laboratory work No. 4

"Pagsusuri at pagsusuri ng iba't ibang hypotheses para sa pinagmulan ng buhay"

Target: kakilala sa iba't ibang hypotheses ng pinagmulan ng buhay sa Earth.

Pag-unlad.

Punan ang talahanayan:

Sagutin ang tanong: Aling teorya ang personal mong sinusunod? Bakit?

"Ang pagkakaiba-iba ng mga teorya ng pinagmulan ng buhay sa Earth."

1. Creationism.

Ayon sa teoryang ito, bumangon ang buhay bilang resulta ng ilang supernatural na pangyayari sa nakaraan. Ito ay sinusunod ng mga tagasunod ng halos lahat ng pinakalaganap na relihiyosong mga turo. Ang tradisyonal na Judeo-Christian na pananaw sa paglikha, na itinakda sa Aklat ng Genesis, ay naging kontrobersyal at patuloy na naging kontrobersyal. Bagama't tinatanggap ng lahat ng mga Kristiyano na ang Bibliya ay tipan ng Diyos sa tao, mayroong hindi pagkakasundo tungkol sa haba ng "araw" na binanggit sa Aklat ng Genesis. Ang ilan ay naniniwala na ang mundo at lahat ng mga organismo na naninirahan dito ay nilikha sa loob ng 6 na araw ng 24 na oras. Ang ibang mga Kristiyano ay hindi tinitingnan ang Bibliya bilang isang siyentipikong aklat at naniniwala na ang Aklat ng Genesis ay naglalahad sa isang anyo na mauunawaan ng mga tao ang teolohikong paghahayag tungkol sa paglikha ng lahat ng nabubuhay na bagay sa pamamagitan ng isang makapangyarihang Lumikha. Ang proseso ng banal na paglikha ng mundo ay ipinaglihi na isang beses lamang naganap at samakatuwid ay hindi naa-access sa pagmamasid. Ito ay sapat na upang kunin ang buong konsepto ng banal na paglikha sa kabila ng saklaw ng siyentipikong pananaliksik. Ang agham ay tumatalakay lamang sa mga phenomena na maaaring maobserbahan, at samakatuwid ay hinding-hindi nito mapapatunayan o mapasinungalingan ang konseptong ito.

2. Teorya ng steady state.

Ayon sa teoryang ito, ang Daigdig ay hindi kailanman nalikha, ngunit umiral magpakailanman; ito ay laging may kakayahang sumuporta sa buhay, at kung ito ay nagbago, ito ay nagbago nang kaunti; ang mga species ay palaging umiiral din. Ang mga modernong paraan ng pakikipag-date ay nagbibigay ng mas mataas na mga pagtatantya ng edad ng Earth, na pinangungunahan ng mga tagapagtaguyod ng steady state theory na maniwala na ang Earth at mga species ay palaging umiiral. Ang bawat species ay may dalawang posibilidad - alinman sa isang pagbabago sa mga numero o pagkalipol. Ang mga tagapagtaguyod ng teoryang ito ay hindi kinikilala na ang pagkakaroon o kawalan ng ilang mga labi ng fossil ay maaaring magpahiwatig ng oras ng paglitaw o pagkalipol ng isang partikular na species, at banggitin bilang isang halimbawa ang isang kinatawan ng lobe-finned fish - coelacanth. Ayon sa paleontological data, ang mga hayop na may lobe-finned ay nawala mga 70 milyong taon na ang nakalilipas. Gayunpaman, ang konklusyong ito ay kailangang muling isaalang-alang kapag ang mga nabubuhay na kinatawan ng lobe-fins ay natagpuan sa rehiyon ng Madagascar. Ang mga tagapagtaguyod ng steady-state theory ay nangangatwiran na sa pamamagitan lamang ng pag-aaral ng mga nabubuhay na species at paghahambing ng mga ito sa mga labi ng fossil ay makakagawa ng isang konklusyon tungkol sa pagkalipol, at kahit na pagkatapos ay maaari itong maging mali. Ang biglaang paglitaw ng isang fossil species sa isang partikular na pormasyon ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pagtaas ng populasyon nito o paggalaw sa mga lugar na kanais-nais para sa pangangalaga ng mga labi.

3. Ang teorya ng panspermia.

Ang teoryang ito ay hindi nag-aalok ng anumang mekanismo upang ipaliwanag ang pangunahing pinagmulan ng buhay, ngunit inilalagay ang ideya ng extraterrestrial na pinagmulan nito. Samakatuwid, hindi ito maaaring ituring na isang teorya ng pinagmulan ng buhay tulad nito; inililipat lamang nito ang problema sa ibang lugar sa uniberso. Ang hypothesis ay iniharap nina J. Liebig at G. Richter sa gitna XIX siglo. Ayon sa panspermia hypothesis, ang buhay ay umiiral magpakailanman at inililipat mula sa planeta patungo sa planeta ng mga meteorite. Ang pinakasimpleng mga organismo o ang kanilang mga spores ("mga buto ng buhay"), na dumarating sa isang bagong planeta at nakahanap ng kanais-nais na mga kondisyon dito, dumami, na nagbubunga ng ebolusyon mula sa pinakasimpleng mga anyo hanggang sa mga kumplikado. Posible na ang buhay sa Earth ay bumangon mula sa isang kolonya ng mga mikroorganismo na inabandona mula sa kalawakan. Upang patunayan ang teoryang ito, maraming nakitang UFO, rock painting ng mga bagay na kahawig ng mga rocket at "astronaut," at mga ulat ng di-umano'y pakikipagtagpo sa mga dayuhan. Kapag pinag-aaralan ang mga materyales ng meteorites at kometa, maraming "precursors of life" ang natuklasan sa kanila - mga sangkap tulad ng cyanogens, hydrocyanic acid at mga organikong compound, na maaaring gumanap ng papel ng "mga buto" na nahulog sa hubad na Earth. Ang mga tagapagtaguyod ng hypothesis na ito ay ang mga nagwagi ng Nobel Prize na sina F. Crick at L. Orgel. F. Crick ay batay sa dalawang hindi direktang ebidensya:

Universality ng genetic code;

Ang molybdenum, na ngayon ay napakabihirang sa planeta, ay kinakailangan para sa normal na metabolismo ng lahat ng nabubuhay na nilalang.

Ngunit kung ang buhay ay hindi nagmula sa Earth, kung gayon paano ito nagmula sa labas nito?

4. Pisikal na hypotheses.

Ang batayan ng mga pisikal na hypotheses ay ang pagkilala sa mga pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng buhay at walang buhay na bagay. Isaalang-alang natin ang hypothesis ng pinagmulan ng buhay na iniharap noong 30s ng ika-20 siglo ni V.I. Vernadsky. Ang mga pananaw sa kakanyahan ng buhay ay humantong kay Vernadsky sa konklusyon na ito ay lumitaw sa Earth sa anyo ng isang biosphere. Ang radikal, pangunahing mga katangian ng buhay na bagay ay hindi nangangailangan ng kemikal, ngunit pisikal na mga proseso para sa paglitaw nito. Ito ay dapat na isang uri ng sakuna, isang shock sa mismong mga pundasyon ng uniberso. Alinsunod sa mga hypotheses ng pagbuo ng Buwan, na laganap noong 30s ng ika-20 siglo, bilang resulta ng paghihiwalay mula sa Earth ng sangkap na dating pumupuno sa Pacific Trench, iminungkahi ni Vernadsky na ang prosesong ito ay maaaring maging sanhi ng spiral, vortex na paggalaw ng sangkap ng Earth, na hindi naulit. Iniisip ni Vernadsky ang pinagmulan ng buhay sa parehong sukat at pagitan ng oras gaya ng paglitaw ng Uniberso mismo. Sa panahon ng isang sakuna, biglang nagbabago ang mga kondisyon, at ang buhay at walang buhay na bagay ay lumalabas mula sa protomatter.

5. Mga hypotheses ng kemikal.

Ang pangkat ng mga hypotheses na ito ay batay sa chemical specificity ng buhay at nag-uugnay sa pinagmulan nito sa kasaysayan ng Earth. Isaalang-alang natin ang ilang hypotheses ng pangkat na ito.

Ang kasaysayan ng mga chemical hypotheses ay nagsimula sa mga pananaw ni E. Haeckel. Naniniwala si Haeckel na ang mga carbon compound ay unang lumitaw sa ilalim ng impluwensya ng kemikal at pisikal na mga sanhi. Ang mga sangkap na ito ay hindi mga solusyon, ngunit mga suspensyon ng maliliit na bukol. Ang mga pangunahing bukol ay may kakayahang mag-ipon ng iba't ibang mga sangkap at lumalaki, na sinusundan ng paghahati. Pagkatapos ay lumitaw ang isang nuclear-free na cell - ang orihinal na anyo para sa lahat ng nabubuhay na nilalang sa Earth.

Ang isang tiyak na yugto sa pagbuo ng mga kemikal na hypotheses ng abiogenesis ay konsepto ni A. I. Oparin, iniharap niya noong 1922-1924. XX siglo. Ang hypothesis ni Oparin ay isang synthesis ng Darwinism na may biochemistry. Ayon kay Oparin, ang pagmamana ay naging bunga ng pagpili. Sa hypothesis ni Oparin, ang nais ay ipapakita bilang katotohanan. Una, ang mga tampok ng buhay ay nabawasan sa metabolismo, at pagkatapos ay ang pagmomodelo nito ay ipinahayag na nalutas ang bugtong ng pinagmulan ng buhay.

Ang hypothesis ni J. Burpup nagmumungkahi na ang abiogenically na lumalabas na maliliit na molekula ng mga nucleic acid ng ilang nucleotides ay maaaring agad na pagsamahin sa mga amino acid na kanilang na-encode. Sa hypothesis na ito, ang pangunahing sistema ng pamumuhay ay nakikita bilang biochemical na buhay na walang mga organismo, na nagsasagawa ng sariling pagpaparami at metabolismo. Ang mga organismo, ayon kay J. Bernal, ay lumilitaw na pangalawa, sa panahon ng paghihiwalay ng mga indibidwal na seksyon ng naturang biochemical na buhay sa tulong ng mga lamad.

Bilang huling chemical hypothesis para sa pinagmulan ng buhay sa ating planeta, isaalang-alang hypothesis ng G.V. Voitkevich, iniharap noong 1988. Ayon sa hypothesis na ito, ang paglitaw ng mga organikong sangkap ay inililipat sa kalawakan. Sa mga tiyak na kondisyon ng espasyo, ang synthesis ng mga organikong sangkap ay nangyayari (maraming mga organikong sangkap ay matatagpuan sa meteorites - carbohydrates, hydrocarbons, nitrogenous bases, amino acids, fatty acids, atbp.). Posible na ang mga nucleotide at maging ang mga molekula ng DNA ay maaaring nabuo sa kalawakan. Gayunpaman, ayon kay Voitkevich, ang ebolusyon ng kemikal sa karamihan ng mga planeta ng solar system ay naging frozen at nagpatuloy lamang sa Earth, na natagpuan ang mga angkop na kondisyon doon. Sa panahon ng paglamig at paghalay ng gas nebula, ang buong hanay ng mga organikong compound ay lumitaw sa primordial Earth. Sa ilalim ng mga kundisyong ito, lumitaw ang mga buhay na bagay at nag-condensed sa paligid ng abiogenically arising DNA molecules. Kaya, ayon sa hypothesis ni Voitkevich, ang biochemical life ay unang lumitaw, at sa kurso ng ebolusyon nito, lumitaw ang mga indibidwal na organismo.

Tingnan ang mga nilalaman ng dokumento
"Lab No. 6"

Laboratory work No. 6.

"Pagkilala sa mga palatandaan ng pagkakatulad sa pagitan ng mga embryo ng tao at iba pang mga mammal bilang katibayan ng kanilang relasyon"

Target: tukuyin ang mga palatandaan ng pagkakatulad sa pagitan ng mga embryo ng tao at iba pang mga mammal bilang katibayan ng kanilang relasyon.

Kagamitan: talahanayan "Patunay ng relasyon sa pagitan ng mga embryo ng tao at iba pang mga mammal"

Pag-unlad.

1. Ihambing ang mga yugto ng pagbuo ng embryo. Mayroon bang anumang pagkakatulad? Paano nila ipinakikita ang kanilang sarili? Ilarawan mo sila.

2. Ihambing ang mga yugto ng pagbuo ng embryo. Mayroon bang anumang pagkakaiba? Paano nila ipinakikita ang kanilang sarili? Ilarawan mo sila.

3. Gumawa ng mga konklusyon tungkol sa mga pagkakatulad ng mga embryo ng tao at iba pang mga mammal bilang ebidensya ng kanilang relasyon

Badyet ng estado institusyong pang-edukasyon

pangalawang espesyalisadong edukasyon

Lugansk People's Republic

"Alchevsk Trade and Culinary College"

ayon sa propesyon/espesyalidad (batay sa propesyon sa pagtatrabaho)

01/19/17 "Magluto, pastry chef"; 01/43/02 “Tagapag-ayos ng buhok”

SINURI AT PINAGKASUNDUAN

metodolohikal (cycle) komisyon________________________________________________

(pangalan ng komisyon)

Protocol No.__________ na may petsang “____” _____________ 20____

Tagapangulo ng pamamaraan (cycle)

mga komisyon ______________/ __________________________________________

(pirma, buong pangalan)

Binuo batay sa pamantayang pang-edukasyon ng estado

ayon sa propesyon/espesyalidad (batay sa propesyon sa pagtatrabaho)

01/19/17 "Magluto, pastry chef"; 01/43/02 “Tagapag-ayos ng Buhok”______________________

(code, pangalan ng propesyon/espesyalidad (batay sa propesyon sa pagtatrabaho))

APPROVED

Deputy Director for Educational and Industrial Work:

______________/ __________________________________________________

(pirma, buong pangalan)

Binuo ni: Steshenko Olga Vasilievna,

guro ng biology, ekolohiya, kimika

Praktikal na gawain Blg. 2 "Pagguhit ng pinakasimpleng mga scheme ng pagtawid"

Praktikal na gawain Blg. 3 "Paglutas ng mga elementarya na genetic na problema"

Praktikal na gawain Blg. 4 "Pagkilala sa mga mapagkukunan ng mutagens sa kapaligiran (hindi direkta)"

Praktikal na gawain Blg. 5 "Pagsusuri at pagsusuri ng mga aesthetic na aspeto ng pag-unlad ng ilang pananaliksik sa biotechnology"

Praktikal na gawain Blg. 6 "Pagkilala sa mga pagbabagong antropogeniko sa mga ecosystem ng isang lugar"

Praktikal na gawain Blg. 7 "Pagguhit ng mga diagram ng paglipat ng mga sangkap at enerhiya" (mga circuit ng kuryente)

Praktikal na gawain Blg. 8 "Mga paghahambing na katangian ng mga ecosystem at agroecosystem ng iyong lugar"

Praktikal na gawain Blg. 9 "Paglutas ng mga problema sa kapaligiran"

Praktikal na gawain Blg. 10 "Pagsusuri at pagtatasa ng mga kahihinatnan ng sariling mga aktibidad sa kapaligiran, mga pandaigdigang problema sa kapaligiran at mga paraan upang malutas ang mga ito"

Praktikal na gawain Blg. 11 "Pagsusuri at pagsusuri ng iba't ibang hypotheses ng pinagmulan ng buhay"

Praktikal na gawain Blg. 12 "Pagsusuri at pagsusuri ng iba't ibang hypotheses ng pinagmulan ng buhay"

Praktikal na gawain Blg

Paksa: "Paglutas ng mga elementaryang problema sa molecular biology"

Target: pagsamahin ang kaalaman sa mga konsepto ng "transkripsyon, pagsasalin"; bumuo ng kakayahang malutas ang mga pangunahing problema sa molecular biology.

Pag-unlad

1. Sama-samang paglutas ng problema

1 .Ang fragment ng unang strand ng DNA ay may sumusunod na istraktura: TACAGATGGAGTCGC. Tukuyin ang pagkakasunud-sunod ng mga amino acid sa isang molekula ng protina na naka-encode sa pangalawang strand ng DNA.

Solusyon:

DNA: 1st strand TAC-AGA-TGG-AGT-CHC

2nd chain ATG-TCT-ACC-TCA-GCH

mRNA UAC-AGA-UGG-AGU-CHC

protina thr-arg-trip-ser-arg

2 .Ang fragment ng unang strand ng DNA ay binubuo ng: GGG-CAT-AAC-GCT…. Tukuyin 1. Ang pagkakasunud-sunod ng mga nucleotides sa pangalawang strand ng DNA. 2. Haba ng DNA fragment. 3. Bahagi (sa%) ng bawat nucleotide ng isang fragment ng DNA.

Solusyon: 1. DNA GGG-CAT-AAC-GCT

TCC-GTA-TTG-TsGA

2. haba ng fragment – ​​12*0.34= 4.08(nm)

3. Mayroong 24 na kabuuang nucleotides sa fragment. Sa mga ito, 5 ay adenine at thymine. At 7 ay cytosine at guanine. Kaya: 24 nucleotides - 100%

5 nucleotides – x% x=5*100%: 24 = 20.83%

24 nucleotides – 100%

7 nucleotides – x% x=7*100%:24 =29.7%.

1. Ang DNA chain ay may sumusunod na istraktura: ATGACCAGTTSATTZ. Tukuyin ang pagkakasunud-sunod ng mga amino acid sa isang molekula ng protina.

2. Ang DNA chain ay may sumusunod na komposisyon: TAGTATGAATGTGATCTCT. Tukuyin ang pagkakasunud-sunod ng mRNA na na-synthesize sa fragment na ito at ang masa at haba ng DNA.

3. Ang protina ay naka-encode ng sumusunod na DNA nucleotide sequence: TGTTATTTATGAATGTCCT. Tukuyin ang pagkakasunud-sunod ng mga amino acid sa protina.

4. Ang DNA fragment ay may sumusunod na komposisyon: GACCACTGAATGTTTT. Tukuyin ang sequence ng nucleotide sa pangalawang strand ng DNA at ang haba at masa ng seksyong ito.

5. Ito ay kilala na ang lahat ng uri ng RNA ay synthesize sa DNA. Ang fragment ng DNA kung saan na-synthesize ang rehiyon ng gitnang chain ng tRNA ay may sumusunod na pagkakasunud-sunod: AAAATCAAAACC. Itatag ang sequence ng tRNA region na na-synthesize sa fragment na ito at ang amino acid na dinadala ng tRNA na ito kung ang ikatlong triplet ay tumutugma sa tRNA anticodon.

Praktikal na gawain Blg

Paksa: "Pagguhit ng pinakasimpleng mga scheme ng pagtawid."

Target: matutong isulat ang mga uri ng gametes na nabuo ng mga organismo na may ibinigay na genotypes; maikling isulat ang mga kondisyon ng mga gawaing genetic; malutas ang mga problema sa sitwasyon sa genetika; gumamit ng mga kasanayan sa genetic terminology.

Kagamitan:

Pag-unlad

Ehersisyo 1. Isulat ang lahat ng uri ng gametes na nabuo ng mga organismo na mayroong mga sumusunod na genotype: AAbb, Aa, MmPP, PPKk.

Kapag nagsusulat ng mga gametes, kailangang tandaan na sa isang organismong homozygous para sa isa (AA) o ilang (AAbbcc) na mga gene, lahat ng gametes ay magkapareho sa mga gene na ito, dahil ang mga ito ay nagdadala ng parehong allele.

Sa kaso ng heterozygosity para sa isang gene (Aa), ang organismo ay bumubuo ng dalawang uri ng gametes na nagdadala ng iba't ibang mga alleles. Ang isang diheterozygous organism (AaBb) ay gumagawa ng apat na uri ng gametes. Kapag nagsusulat ng mga gametes, kinakailangan na magabayan ng batas ng "kadalisayan" ng mga gametes, ayon sa kung saan ang bawat gamete ay nagdadala ng isa sa bawat pares ng allelic genes.

Gawain 2. Matuto nang maikling isulat ang mga kondisyon ng isang genetic na sitwasyong problema at ang solusyon nito.

Kapag isinusulat nang maikli ang mga kondisyon ng isang genetic na problema, ang isang nangingibabaw na karakter ay tinutukoy ng isang malaking titik (A), at isang recessive na karakter sa pamamagitan ng isang maliit na titik (a) na nagpapahiwatig ng katumbas na variant ng katangian. Ang genotype ng isang organismo na may nangingibabaw na katangian, nang walang karagdagang mga indikasyon ng homo- o heterozygosity nito sa mga kondisyon ng problema, ay itinalagang A?, kung saan ang tanong ay sumasalamin sa pangangailangan na itatag ang genotype sa kurso ng paglutas ng problema. Ang genotype ng isang organismo na may mga recessive na katangian ay palaging homozygous para sa recessive allele - aa. Ang mga katangiang nauugnay sa kasarian ay itinalaga sa kaso ng mana na nauugnay sa X bilang Xª o XA

Isang halimbawa ng maikling pagtatala ng kondisyon at solusyon sa problema

Gawain. Ang isang tao ay may isang pagpipilian kulay kayumanggi nangingibabaw ang mata sa opsyon kulay asul. Ang isang babaeng may asul na mata ay nagpakasal sa isang heterozygous na lalaking may kayumanggi ang mata. Anong kulay ng mata ang maaaring magkaroon ng mga bata?

Maikling paglalarawan ng kondisyon Maikling paglalarawan ng solusyon

A - kayumanggi kulay ng mata Magulang - R aa x Aa

A – asul na kulay ng mata ng gamete - G a A, a

Magulang: aa x Aa supling - F Aa aa

supling? kulay kayumanggi kulay asul

Gawain 3. Maikling isulat ang kalagayan ng genetic situational problem at ang solusyon nito.

Gawain: Sa mga tao, ang myopia ay nangingibabaw sa normal na paningin. Ang mga myopic na magulang ay nagsilang ng isang batang may normal na paningin. Ano ang genotype ng mga magulang? Ano ang iba pang mga anak mula sa kasal na ito?

3. Bumuo ng konklusyon alinsunod sa layunin ng gawain.

Praktikal na gawain Blg. 3

Paksa: "Paglutas ng mga problema sa genetiko."

Target: matutong lutasin ang mga problema sa genetiko; ipaliwanag ang impluwensya ng panlabas na mga kadahilanan sa pagpapakita ng isang katangian; gumamit ng mga kasanayan sa genetic terminology.

Kagamitan: aklat-aralin, kuwaderno, mga kondisyon ng gawain, panulat.

Pag-unlad

1. Alalahanin ang mga pangunahing batas ng pagmamana ng mga katangian.

2. Kolektibong pagsusuri ng mga problema sa monohybrid at dihybrid crossing.

3. Malayang solusyon mga problema sa monohybrid at dihybrid crossing, na naglalarawan nang detalyado sa proseso ng solusyon at bumubuo ng kumpletong sagot.

4. Sama-samang pagtalakay sa paglutas ng problema sa pagitan ng mga mag-aaral at guro.

5. Bumuo ng konklusyon.

Mga problema sa pagtawid ng monohybrid

Gawain Blg. 1. Sa mga baka, ang gene na tumutukoy sa kulay ng itim na amerikana ay nangingibabaw sa gene na tumutukoy sa pulang kulay. Anong uri ng mga supling ang maaaring asahan mula sa pagtawid sa isang homozygous black bull at isang pulang baka?

Tingnan natin ang solusyon sa problemang ito. Una, ipakilala natin ang ilang notasyon. Sa genetika, ginagamit ang mga simbolo ng alpabeto para sa mga gene: ang mga nangingibabaw na gene ay itinalaga sa malalaking titik, ang mga recessive na gene ay itinalaga sa maliliit na titik. Ang gene para sa itim na kulay ay nangingibabaw, kaya itatalaga namin ito bilang A. Ang gene para sa kulay ng pulang amerikana ay recessive - a. Samakatuwid, ang genotype ng isang black homozygous bull ay magiging AA. Ano ang genotype ng pulang baka? Mayroon itong isang recessive na katangian na maaaring magpakita ng sarili nitong phenotypically lamang sa isang homozygous na estado (organismo). Kaya, ang kanyang genotype ay aa. Kung ang genotype ng isang baka ay may hindi bababa sa isang dominanteng gene A, kung gayon ang kulay ng amerikana nito ay hindi magiging pula. Ngayon na ang genotypes ng mga indibidwal na magulang ay natukoy na, ito ay kinakailangan upang gumuhit ng isang theoretical crossing scheme. Ang isang itim na toro ay gumagawa ng isang uri ng gamete ayon sa gene na pinag-aaralan - lahat ng germ cell ay maglalaman lamang ng gene A. Para sa kadalian ng pagkalkula, isinusulat lamang namin ang mga uri ng gametes, at hindi lahat ng mga cell ng mikrobyo ng isang partikular na hayop. Ang isang homozygous na baka ay mayroon ding isang uri ng gamete - a. Kapag ang mga naturang gametes ay sumanib sa isa't isa, isa, ang tanging posibleng genotype ay nabuo - Aa, i.e. lahat ng supling ay magiging uniporme at magtataglay ng katangian ng isang magulang na may dominanteng phenotype - isang itim na toro..

Kaya, ang sumusunod na sagot ay maaaring isulat: kapag tumatawid sa isang homozygous na itim na toro at isang pulang baka, ang mga itim na heterozygous na guya lamang ang dapat asahan sa mga supling.

Mga problema sa di- at ​​polyhybrid crossing

Problema Blg. 2. Isulat ang mga gametes ng mga organismo na may mga sumusunod na genotypes: AABB; aabb; ААББ; aaBB; AaBB; Aabb; AaBb; AABBSS; AALCC; AaBCC; AaBCss.

Tingnan natin ang isang halimbawa. Kapag nilutas ang mga naturang problema, kinakailangang magabayan ng batas ng kadalisayan ng gamete: ang isang gamete ay genetically pure, dahil naglalaman lamang ito ng isang gene mula sa bawat allelic pares. Kunin natin, halimbawa, ang isang indibidwal na may genotype na AaBbCc. Mula sa unang pares ng mga gene - pares A - sa bawat isa sex cell alinman sa gene A o gene a ay pumapasok sa proseso ng meiosis. Ang parehong gamete ay tumatanggap ng gene B o b mula sa isang pares ng mga gene B na matatagpuan sa isa pang chromosome. Ang ikatlong pares ay nagbibigay din sa bawat germ cell ng dominanteng gene C o ang recessive allele nito - c. Kaya, ang isang gamete ay maaaring maglaman ng alinman sa lahat ng dominanteng gene - ABC, o recessive genes - abc, pati na rin ang kanilang mga kumbinasyon: ABC, AbC, Abe, aBC, aBc, at bC.

Upang hindi magkamali sa bilang ng mga uri ng gamete na nabuo ng isang organismo na may genotype na pinag-aaralan, maaari mong gamitin ang formula N = 2n, kung saan ang N ay ang bilang ng mga uri ng gamete, at n ay ang bilang ng mga heterozygous na pares ng gene. Madaling i-verify ang kawastuhan ng formula na ito gamit ang mga halimbawa: heterozygote Aa ay may isang heterozygous na pares; samakatuwid, N = 21 = 2. Ito ay bumubuo ng dalawang uri ng gametes: A at a. Ang Diheterozygote AaBb ay naglalaman ng dalawang heterozygous na pares: N = 22 = 4, apat na uri ng gametes ang nabuo: AB, Ab, aB, ab. Ang Triheterozygote AaBCCc, alinsunod dito, ay dapat bumuo ng 8 uri ng mga selula ng mikrobyo N = 23 = 8), naisulat na ang mga ito sa itaas.

Mga problema upang malutas nang nakapag-iisa

Gawain Blg. 1. Mula sa yellow pea seed ay nakuha ang isang halaman na nagbunga ng 215 na buto, kung saan 165 ang dilaw at 50 ang berde. Ano ang mga genotype ng lahat ng anyo?

Gawain Blg. 2. Sa trigo, ang dwarf gene ay nangingibabaw sa gene normal na taas. Ano ang mga genotype ng mga orihinal na anyo kung ang mga supling ay nahati ayon sa katangiang ito sa ratio na 3:1?

Gawain Blg. 3. Ang kakayahang gumamit ng kanang kamay (kanang kamay) ay nangingibabaw sa isang tao kaysa sa kakayahang mas mahusay na gamitin ang kaliwang kamay (kaliwang kamay). Ang parehong mga magulang ay kanang kamay, at ang kanilang anak ay kaliwete. Tukuyin ang mga genotype ng lahat ng miyembro ng pamilya.

Gawain Blg. 4. Sa mga baka, ang nasuri na gene ay nangingibabaw sa may sungay na gene, at ang gene para sa kulay ng itim na amerikana ay nangingibabaw sa gene para sa pulang kulay. Ang parehong mga pares ng mga gene ay matatagpuan sa iba't ibang mga pares ng mga chromosome.

1. Anong uri ng mga guya ang lalabas kung tumawid ka ng heterozygous para sa parehong pares?

mga palatandaan ng isang toro at isang baka?

2. Anong uri ng supling ang dapat asahan mula sa pagtawid sa isang itim na polled bull, heterozygous para sa parehong pares ng mga katangian, na may pula may sungay na baka?

Gawain Blg. 5. Sa mga tao, ang gene para sa mga brown na mata ay nangingibabaw sa gene na sanhi Asul na mata. Isang lalaking may asul na mata, isa sa mga magulang na may kayumangging mga mata, ay nagpakasal sa isang babaeng kayumanggi ang mata na ang ama ay may kayumangging mga mata at ang ina ay may asul na mga mata. Anong uri ng mga supling ang maaaring asahan mula sa kasal na ito?

Praktikal na gawain 4

Paksa: Pagkilala sa mga pinagmumulan ng mutagens sa kapaligiran (hindi direkta)

Target: bumuo ng kakayahan sa pananaliksik ng impormasyon ng mga mag-aaral (paghahanap, pagsusuri, pagpili ng kinakailangang impormasyon, pagbabago nito, imbakan at paghahatid).

Kagamitan: mga teksto para sa praktikal na gawain, teksto ng aklat-aralin: "Mga mutagen sa kapaligiran", "Ang impluwensya ng mga mutagen sa kapaligiran sa katawan"

Pag-unlad

Pag-aralan ang teksto gamit ang karagdagang impormasyon sa paksang ito.

Pangalanan ang mga pinagmumulan na nagdudulot ng mutasyon sa panahon ng ontogenesis.

Kumpletuhin ang ulat sa anyo ng isang talahanayan o diagram (tandaan na ang kakayahang lumikha ng isang talahanayan (diagram) ay isinasaalang-alang kapag sinusuri ang trabaho).

Gumawa ng konklusyon tungkol sa pangangailangan ng kaalaman tungkol sa mga sanhi ng iba't ibang mga karamdaman sa ontogenesis sa panahon ng embryonic at postembryonic.

Tukuyin: mutagens, carcinogens; ipahiwatig ang mga panahon ng ontogenesis kapag ang pagbuo ng organismo ay pinaka-madaling kapitan sa iba't ibang mga nakakapinsalang kadahilanan.

TEKSTO PARA SA PRAKTIKAL NA GAWAIN

Sa buong panahon ng pag-unlad ng intrauterine, ang fetus, na direktang konektado sa katawan ng ina sa pamamagitan ng isang natatanging organ - ang inunan, ay patuloy na umaasa sa kalusugan ng ina. Ito ay kilala na nikotina , na pumapasok sa dugo ng ina, madaling tumagos sa inunan sa fetal circulatory system at nagiging sanhi ng vasoconstriction. Kung ang suplay ng dugo sa fetus ay limitado, ang supply nito ng oxygen at nutrients ay nabawasan, na maaaring maging sanhi ng pagkaantala sa pag-unlad. U mga babaeng naninigarilyo Ang isang bata sa kapanganakan ay tumitimbang sa average na 300-350g mas mababa kaysa sa normal. Mayroong iba pang mga problema na nauugnay sa paninigarilyo sa panahon ng pagbubuntis. Ang mga babaeng ito ay mas malamang na makaranas napaaga kapanganakan at pagkakuha sa huling pagbubuntis. Mayroong 30% na mas mataas na posibilidad ng pagkamatay ng maagang pagkabata at isang 50% na mas mataas na posibilidad na magkaroon ng mga depekto sa puso sa mga bata na ang mga ina ay hindi makapagbigay ng sigarilyo sa panahon ng pagbubuntis.

Ang alkohol ay madaling dumaan sa inunan. Ang pag-inom ng alak sa panahon ng pagbubuntis ay maaaring magdulot ng kondisyon sa sanggol na kilala bilang fetal alcohol syndrome. Sa sindrom na ito, ang mental retardation, microcephaly (underdevelopment ng utak), behavioral disorders (nadagdagang excitability, kawalan ng kakayahang mag-concentrate), nabawasan ang growth rate, at muscle weakness.

Ang fetus ay lalong sensitibo sa mga nakakapinsalang epekto ng mga gamot. Kung ang isang babae ay adik sa narcotic drugs, pagkatapos ang kanyang anak, bilang panuntunan, ay nakakakuha ng parehong pag-asa sa panahon ng embryonic. Pagkatapos ng kapanganakan, nakakaranas siya ng withdrawal syndrome (withdrawal), dahil ang patuloy na supply ng gamot, na dati nang natanggap ng bata mula sa dugo ng ina sa pamamagitan ng inunan, ay nawawala. Dahil pangunahing nakakaapekto sa sistema ng nerbiyos ang heroin, cocaine at iba pang mga gamot, maaaring makaranas ang mga naturang bata ng pinsala sa utak kahit na sa panahon ng pag-unlad ng fetus, na hahantong sa mental retardation o behavioral disorder.

Ang mga gamot na ibinebenta sa mga parmasya nang walang reseta ay palaging maingat na sinusuri para sa mga nakakapinsalang epekto. Gayunpaman, kung maaari, ipinapayong limitahan ang pag-inom ng mga gamot, lalo na sa mga unang yugto ng pagbubuntis at sa mga kritikal na panahon para sa pag-unlad ng pangsanggol, dahil maraming mga gamot ang napakadaling pumasa sa inunan. Ang isang halimbawa ay ang trahedya ng thalidomide. Ang gamot na ito ay ginamit noong unang bahagi ng 60s. XX siglo inireseta sa maraming mga buntis na kababaihan na dumaranas ng patuloy na pagduduwal. Mabilis na naging malinaw na ang gamot na ito ay nagdulot ng mga kaguluhan sa pag-unlad ng mga paa ng pangsanggol: sila ay wala o kulang sa pag-unlad. Ipinagbawal ang gamot, ngunit ilang libong bata ang ipinanganak. Kadalasan, ang mga bagong panganak na ang mga ina ay kumuha ng thalidomide ay may mga kamay o paa na tumutubo nang diretso mula sa kanilang katawan. Ang antas ng hindi pag-unlad ng mga limbs ay nakasalalay sa kung anong yugto ng pagbubuntis ang kinuha ng ina ng gamot.

Ang mga sakit na viral ng ina sa panahon ng pagbubuntis ay nagdudulot ng malubhang panganib sa pag-unlad ng fetus. Ang pinaka-mapanganib ay rubella, hepatitis B at impeksyon sa HIV. Kung ang rubella ay nahawaan sa unang buwan ng pagbubuntis, 50% ng mga bata ay nagkakaroon ng mga congenital defect: pagkabulag, pagkabingi, mga sakit sa nervous system at mga depekto sa puso.

Ontogenesis at ang problema ng cancer

Ang mga salik sa kapaligiran na maaaring magsilbing mga pasimuno o tagapagtaguyod ng kanser ay kinabibilangan ng mga ahente ng radiation (ultraviolet ray, thermal at x-ray radiation), mga kemikal na carcinogens(usok ng tabako, inuming may alkohol, mga kemikal na pang-industriya) at stress. Ang mga pagbabago sa gene na dulot ng mga initiator ay karaniwang hindi maibabalik at lumilipas. Ang parehong mga ahente na gumaganap bilang mga initiator ay maaari ding magsilbi bilang mga tagapagtaguyod. Ang mga promoter ay kumikilos sa loob ng mahabang panahon (minsan taon). Ang kanilang mga epekto ay maaaring maiwasan.

Ang mga halimbawa ng mga promoter ay ang dietary fat, phenobarbital, hormones, toxins, saccharin, asbestos, at synthetic estrogen agents. Napatunayan na ang stress ay isa sa mahahalagang salik na nagdudulot ng cancer. Anumang pangangati - emosyonal o pisikal - ay nakakaapekto sa panloob na kapaligiran ng katawan. Ang immune system ay pinigilan. Idagdag dito ang tumaas na paglabas ng mga hormone, ng hydrochloric acid, mga sangkap tulad ng adrenaline - at makakakuha ka ng isang kanais-nais na kapaligiran para sa hindi nakokontrol na pagpaparami ng cell.

Praktikal na gawain Blg. 5

Paksa: "Pagsusuri at pagtatasa ng mga etikal na aspeto ng pagbuo ng ilang pananaliksik sa biotechnology"

Target: paunlarin ang kakayahan sa pagsasaliksik ng impormasyon ng mga mag-aaral (paghahanap, pagsusuri, pagpili ng kinakailangang impormasyon, pagbabago nito, pangangalaga at paghahatid), maging pamilyar sa mga etikal na aspeto ng pag-unlad ng ilang pananaliksik sa biotechnology at suriin ang mga ito.

Kagamitan: mga teksto para sa praktikal na gawain: “Ang biotechnology ay...”, “Pag-clone”

Pag-unlad

Ehersisyo 1(Pagpipilian 1). Pag-aralan ang tekstong "Biotechnology is...", sagutin ang mga tanong:

1. Ano ang biotechnology?

2. Ano ang pagkakaiba ng genetic selection at genetic engineering?

3. Magbigay ng mga argumento para sa at laban sa paggamit ng mga transgenic na produkto (maaari mong gamitin hindi lamang ang materyal mula sa artikulo). Gusto mo bang gumamit ng mga produktong nakuha mula sa mga transgenic na organismo para sa pagkain? Bakit?

Gawain 2(Pagpipilian 2) . Pag-aralan ang tekstong "Pag-clone", sagutin ang mga tanong:

1. Ano ang clone? Posible bang lumitaw ang mga clone ng tao? natural? Kung oo, sa anong kaso?

2. Ano ang layunin ng pag-clone ng tao?

3. Magbigay ng mga argumento para sa at laban sa pag-clone ng tao. Gusto mo bang makakuha ng clone ng iyong sarili sa hinaharap? Bakit?

Gawain 3. Bumuo ng konklusyon tungkol sa mga problema sa aesthetic bioteknolohiya

TEKSTO PARA SA PRAKTIKAL NA GAWAIN

"Ang biotechnology ay..."

Ang biotechnology ay isang hanay ng mga teknikal na pamamaraan gamit ang iba't ibang mga sistemang biyolohikal o mga buhay na organismo upang lumikha o magproseso ng mga produkto para sa iba't ibang layunin.

Mayroong ilang mga sangay ng biotechnology. Kasabay ng paggawa ng mga antibiotics, amino acids, at hormones gamit ang biotechnological na pamamaraan, may iba pang mga produkto na nakuha gamit ang mga industriya ng biotechnology. Ang pinakamalaking kontrobersya ay sanhi ng mga transgenic na organismo at pag-clone ng hayop.

Ang genetic engineering ay isang paraan ng pagbabago ng mga genetic na katangian ng mga organismo bilang resulta ng pagpasok ng mga gene mula sa ibang mga organismo sa kanilang mga selula. Ang resulta ay mga transgenic na organismo.

Ang mga geneticist ay hindi maaaring tumawid sa isang bacillus na may patatas, ngunit ang mga genetic engineer ay maaaring. Ang pagpili ng genetiko ay nagpapabuti sa dami ng mga katangian ng isang iba't o lahi (ani, paglaban sa sakit, ani ng gatas, atbp.); ang genetic engineering ay may kakayahang lumikha ng isang panimula na bagong kalidad - paglilipat ng gene na naka-encode nito mula sa isang biological species patungo sa isa pa, sa partikular, ang insulin gene mula sa mga tao patungo sa lebadura. At ang genetically modified yeast ay nagiging pabrika ng insulin.

Ito ay pinaniniwalaan na ang tanging pangunahing hadlang na kinakaharap ng mga genetic engineer ay alinman sa kanilang limitadong imahinasyon o limitadong pagpopondo. Tila walang hindi malulutas na likas na limitasyon sa genetic engineering.

Kapag lumilikha ng gayong mga organismo, ang mga alalahanin ng isang biyolohikal at kapaligirang moral, etikal, pilosopikal, at relihiyosong kalikasan ay ipinahayag. Noong 1973-1974, binuo ang mga regulasyon sa kaligtasan para sa paghawak ng mga transgenic na organismo. Habang bumibilis ang pag-unlad ng genetic engineering, patuloy na bumababa ang higpit ng mga regulasyon sa kaligtasan. Ang mga unang takot ay naging labis na pinalaki.

Bilang resulta ng 30 taon ng pandaigdigang karanasan sa genetic engineering, naging malinaw na walang anumang nakakapinsalang maaaring mangyari kung nagkataon sa proseso ng "mapayapang" genetic engineering. Sa pangkalahatan, sa lahat ng 30 taon ng masinsinang at patuloy na lumalawak na paggamit ng genetic engineering, wala ni isang kaso ng panganib na nauugnay sa mga transgenic na organismo ang naitala. Pagdating sa panganib o kaligtasan ng mga transgenic na organismo at mga produkto na nagmula sa kanila, ang pinakakaraniwang pananaw ay pangunahing nakabatay sa "pangkalahatang pagsasaalang-alang at sentido komun." Narito ang karaniwang sinasabi ng mga lumalaban:

Ang kalikasan ay idinisenyo nang matalino, ang anumang panghihimasok dito ay magpapalala lamang sa lahat;

Dahil ang mga siyentipiko mismo ay hindi mahuhulaan nang may 100% na garantiya sa lahat, lalo na sa pangmatagalang, mga kahihinatnan ng paggamit ng mga transgenic na organismo, hindi na kailangang gawin ito.

Narito ang mga argumento ng mga pabor:

Sa paglipas ng bilyun-bilyong taon ng ebolusyon, matagumpay na "sinubukan" ng kalikasan ang lahat ng posibleng opsyon para sa paglikha ng mga buhay na organismo, kaya bakit dapat magdulot ng pag-aalala ang aktibidad ng tao sa pagbuo ng mga binagong organismo?

Sa likas na katangian, ang paglipat ng gene ay patuloy na nangyayari sa pagitan ng iba't ibang mga organismo (lalo na sa pagitan ng mga mikrobyo at mga virus), kaya ang mga transgenic na organismo ay hindi magdaragdag ng anumang panimula na bago sa kalikasan.

Ang talakayan tungkol sa mga benepisyo at panganib ng paggamit ng mga transgenic na organismo ay karaniwang nakasentro sa mga pangunahing tanong kung ang mga produktong nakuha mula sa mga transgenic na organismo ay mapanganib at kung ang mga transgenic na organismo mismo ay mapanganib sa kapaligiran?

Ang mga katangian ng mga produktong transgenic ay hindi naiiba sa mga katulad na produkto na nakuha mula sa mga likas na mapagkukunan. Ito ay paulit-ulit na napatunayan sa pamamagitan ng pagsubok, na kinakailangang isagawa bago ilabas ang mga produktong nakuha mula sa mga genetically modified na organismo sa merkado. Ang mga pamamaraan para sa pagtatasa ng potensyal para sa toxicity, allergenicity at iba pang mga uri ng mga panganib ay lubos na maaasahan at na-standardize sa maraming mga bansa, lalo na sa Russia.

Siyempre, hindi ito nangangahulugan na ang anumang mga produkto na nagmula sa anumang genetically modified organism ay magiging ligtas. Tanging ang mga nakapasa sa komprehensibong pagsusuri ng gobyerno ang maaaring ituring na ligtas. Ang mamimili ay dapat magkaroon ng karapatan sa matalinong pagpili. Ang mga produkto mula sa mga transgenic na organismo ay dapat may label na nagbibigay-daan sa iyong pumili ng: 1) mamahaling "environmentally friendly" na mga produktong hindi transgenic na nakuha nang hindi gumagamit ng mga kemikal na pataba, pestisidyo at herbicide, o 2) hindi transgenic, lumaki gamit ang mga kemikal, o 3) transgenic, ngunit lumaki nang walang "mga kemikal", ang presyo nito ay dapat na ilang beses na mas mababa kaysa sa mga environment friendly.

Okupado na ang mga pang-industriyang pananim sa TR malalaking lugar, at patuloy silang lumalawak. Sa nakalipas na 12 taon, 3.5 trilyong transgenic na halaman ang pinalago sa Estados Unidos. Kasabay nito, walang isang kaso ng malubhang medikal at biological na kahihinatnan ng kanilang produksyon at paggamit ang nairehistro.

Sa pangkalahatan, kapag tinatasa ang antas ng biyolohikal at panganib sa kapaligiran batay sa prinsipyo ng malapit na pagkakatulad, ang isang ligtas na TR ay dapat na katulad ng orihinal nitong non-transgenic na katapat.

Kaya, inaangkin ng mga genetic engineer na ang mga transgenic na produkto ay ligtas at mura, na ang transgenic na agrikultura ay hindi lamang mas matipid, ngunit mas friendly din sa kapaligiran kaysa sa tradisyonal, mass-based na agrikultura. mga kemikal proteksyon ng halaman.

"Pag-clone"

Ang isa pang kontrobersyal na pagsulong sa biotechnology ay ang pag-clone ng mga mammal, partikular na ang pag-clone ng tao.

Ngayon ang mga clone ay mga indibidwal ng mga hayop o halaman na nakuha sa pamamagitan ng asexual reproduction at pagkakaroon ng ganap na magkaparehong genotypes. Ang cloning ay ang artipisyal na paggawa ng mga clone ng mga hayop.

Ito ay ang posibilidad ng artipisyal na pag-clone ng tao na nagdulot ng matinding emosyon sa lipunan.

Ipinapalagay na ang pag-clone ay maaaring gamitin upang mapagtagumpayan ang kawalan ng katabaan - ang tinatawag na reproductive cloning. Ang pagkabaog ay talagang isang napakahalagang problema; maraming pamilyang walang anak ang sumasang-ayon sa pinakamahal na pamamaraan upang makapagsilang ng isang bata. Gayunpaman, ang tanong ay lumitaw: ano ang panimula na bagong maibibigay ng cloning kumpara, halimbawa, sa in vitro fertilization gamit ang donor germ cells? Ang matapat na sagot ay wala. Ang na-clone na bata ay hindi magkakaroon ng genotype na kumbinasyon ng mga genotype ng mag-asawa. Sa genetiko, ang gayong batang babae ay magiging isang monozygotic na kapatid ng kanyang ina; hindi siya magkakaroon ng mga gene ng kanyang ama. Sa parehong paraan, ang isang naka-clone na batang lalaki ay magiging genetically alien sa kanyang ina. Sa kasong ito, bakit ito kumplikado at, pinaka-mahalaga, napaka-peligrong pamamaraan? At kung naaalala natin ang pagiging epektibo ng pag-clone, isipin kung gaano karaming mga itlog ang kailangang makuha upang maipanganak ang isang clone, na, bukod dito, ay maaaring may sakit, na may pinaikling pag-asa sa buhay, kung gaano karaming mga embryo na nagsimula nang mabuhay mamatay, pagkatapos ay ang pag-asam ng human reproductive cloning ay nagiging nakakatakot. Sa karamihan ng mga bansa kung saan ang pag-clone ng tao ay teknikal na posible, ang reproductive cloning ay ipinagbabawal ng batas.

Therapeutic cloning nagsasangkot ng pagkuha ng isang embryo, pagpapalaki nito hanggang 14 na araw ang edad, at pagkatapos ay paggamit ng mga embryonic stem cell para sa mga layuning panterapeutika. Ang mga prospect para sa paggamot gamit ang mga stem cell ay nakamamanghang - ang lunas ng maraming mga neurodegenerative na sakit (halimbawa, Alzheimer's, Parkinson's disease), ang pagpapanumbalik ng mga nawawalang organo, at sa pag-clone ng mga transgenic na selula, ang paggamot ng maraming mga namamana na sakit. Ngunit aminin natin: ang ibig sabihin nito ay ang pagpapalaki ng isang kapatid, at pagkatapos ay patayin sila upang magamit ang kanilang mga selula bilang gamot. At kung hindi bagong panganak na sanggol ang pinatay, kundi isang dalawang linggong embryo, hindi nito binabago ang sitwasyon. Samakatuwid, ang mga siyentipiko ay naghahanap ng iba pang mga paraan upang makakuha ng mga stem cell.

Upang makakuha ng mga human embryonic stem cell, ang mga Chinese scientist ay lumikha ng mga hybrid na embryo sa pamamagitan ng pag-clone ng nuclei ng mga selula ng balat ng tao sa mga itlog ng kuneho. Mahigit sa 100 embryo ang nakuha, na nabuo sa artipisyal na kondisyon, at pagkatapos ay nakuha ang mga stem cell mula sa kanila. Inaasahan ng mga siyentipiko na ang pamamaraang ito ng pagkuha ng mga stem cell ay magiging mas katanggap-tanggap sa etika kaysa sa pag-clone ng mga embryo ng tao.

Sa kabutihang palad, lumalabas na ang mga embryonic stem cell ay maaaring makuha nang mas madali, nang hindi gumagamit ng etikal na kaduda-dudang mga manipulasyon. Ang bawat bagong panganak ay may kanya-kanyang sarili dugo ng kurdon naglalaman ng napakaraming stem cell. Kung ang mga cell na ito ay nakahiwalay at pagkatapos ay nakaimbak na nagyelo, maaari silang magamit kung kinakailangan. Posibleng gumawa ng mga stem cell banks ngayon. Gayunpaman, dapat itong isipin na ang mga stem cell ay maaaring magpakita ng mga sorpresa, kabilang ang mga hindi kasiya-siya. Sa partikular, mayroong katibayan na ang mga stem cell ay madaling makakuha ng mga malignant na katangian. Malamang, ito ay dahil sa ang katunayan na sa mga artipisyal na kondisyon ay walang mahigpit na kontrol sa kanila ng katawan. Ngunit ang kontrol ng "sosyal na pag-uugali" ng mga selula sa katawan ay hindi lamang mahigpit, ngunit napaka-kumplikado at multi-level. Ngunit ang mga posibilidad ng paggamit ng mga stem cell ay kahanga-hanga na ang pananaliksik sa lugar na ito at ang paghahanap para sa isang abot-kayang mapagkukunan ng mga stem cell ay magpapatuloy.

Katanggap-tanggap ba ang pag-clone ng tao sa prinsipyo? Ano ang maaaring kahihinatnan ng paggamit ng paraang ito ng pagpaparami?

Ang isa sa mga tunay na kahihinatnan ng pag-clone ay isang paglabag sa ratio ng kasarian sa mga supling. Hindi lihim na napakaraming pamilya sa maraming bansa ang gustong magkaroon ng isang lalaki kaysa isang babae. Nasa China na, ang posibilidad ng prenatal gender diagnosis at birth control measures ay humantong sa isang sitwasyon kung saan sa ilang mga lugar ay may malaking pamamayani ng mga lalaki sa mga bata. Ano ang gagawin ng mga batang ito kapag dumating na ang oras upang magsimula ng pamilya?

Ang isa pang negatibong kahihinatnan ng malawakang paggamit ng cloning ay ang pagbaba sa pagkakaiba-iba ng genetic ng tao. Ito ay maliit na - makabuluhang mas mababa kaysa, halimbawa, kahit na sa mga maliliit na uri ng hayop tulad ng malalaking unggoy. Ang dahilan para dito ay isang matalim na pagbaba sa bilang ng mga species, na naganap nang hindi bababa sa dalawang beses sa nakalipas na 200 libong taon. Resulta - malaking bilang ng namamana na mga sakit at depekto na dulot ng paglipat ng mga mutant alleles sa isang homozygous na estado. Ang karagdagang pagbaba sa pagkakaiba-iba ay maaaring magbanta sa pagkakaroon ng mga tao bilang isang species. Totoo, in fairness dapat sabihin na ang ganitong malawak na pagkalat ng cloning ay hindi dapat inaasahan kahit na sa malayong hinaharap.

At sa wakas, hindi natin dapat kalimutan ang mga kahihinatnan na hindi pa natin nahuhulaan.

Praktikal na gawain Blg. 6

Paksa: "Pagkilala sa mga pagbabagong anthropogenic sa mga ecosystem ng isang lugar"

Target: kilalanin ang mga anthropogenic na pagbabago sa mga ecosystem ng lugar at tasahin ang kanilang mga kahihinatnan, bumuo ng kakayahan sa pananaliksik ng impormasyon ng mga mag-aaral (paghahanap, pagsusuri, pagpili ng kinakailangang impormasyon, pagbabago nito).

Kagamitan: mga teksto at mapa ng teritoryo para sa praktikal na gawain.

Pag-unlad

Isaalang-alang ang mga mapa at diagram ng teritoryo ng rehiyon ng Lugansk.

Tukuyin ang mga anthropogenic na pagbabago sa mga ecosystem ng lugar.

I-rate ang mga mapagkukunang ito (antas ng panganib, dalas ng pagkakalantad, mga resulta)

Suriin ang mga kahihinatnan ng aktibidad ng ekonomiya ng tao.

Bumuo ng konklusyon alinsunod sa layunin ng gawain

1. tigang na klima at mababang suplay ng tubig;

2. masinsinang urbanisasyon ng teritoryo, isang mataas na antas ng konsentrasyon ng industriya at pag-unlad ng agrikultura;

3. iba't ibang kemikal na polusyon ng natural na kapaligiran sa ilalim ng impluwensya ng mga emisyon ng industriya, agrikultura at sambahayan;

4. kakulangan ng isang komprehensibong sistema ng mga hakbang sa pangangalaga sa kapaligiran, ang natitirang prinsipyo ng financing at logistik.

Matagal na panahon ang epekto ng mga salik na ito ay negatibong nakaapekto sa estado ng mga natural na ekosistema at kondisyon ng pamumuhay at kalusugan ng tao. Sa teritoryo ng rehiyon ng Lugansk, tatlong uri ng pagproseso ng mga aktibidad na anthropogenic ay puro hiwalay: pang-industriya na produksyon, agrikultura at libangan. Ang pang-industriyang paggana ng produksyon ay naisalokal sa katimugang bahagi ng rehiyon sa kanang pampang ng ilog. Seversky Donets (Donetsk Ridge), ang sektor ng agrikultura ay sumasaklaw sa hilagang zone ng rehiyon (Donetsk terraced plain), at ang recreational function ay puro sa Seversky Donets valley.
Sitwasyon sa kapaligiran sa mga pang-industriyang rehiyon ng rehiyon ng Lugansk
Ang rehiyon ng Lugansk ay isa sa mga pinaka hindi kanais-nais na mga rehiyon sa mga tuntunin ng mga kondisyon sa kapaligiran. Mayroong humigit-kumulang 1,500 negosyo at organisasyon sa industriya ng karbon, metalurhiko, mechanical engineering, kemikal at petrochemical, at enerhiya sa rehiyon. Gumagamit ang 123 mga negosyo ng humigit-kumulang apatnapung libong tonelada ng iba't ibang makapangyarihang sangkap sa proseso ng teknolohiya. Humigit-kumulang 700 libong tonelada ng mga maruming sangkap ng tatlong daang uri ang ibinubuga sa kapaligiran taun-taon, higit sa tatlong quarter ng mga ito ay hindi nalinis. Ang mataas na bahagi ng industriya sa pang-ekonomiyang kumplikado ng rehiyon, ang hindi sapat na kagamitan ng mga negosyo na may mga kagamitan sa pagkolekta ng alikabok at gas ay humantong sa isang pagbawas sa nilalaman ng oxygen sa hangin at isang pagtaas sa dami ng mga nakakalason na sangkap, lalo na sa mga lugar ng Lisichansko -Rubezhansky, Alchevsko-Stakhanovsky, Krasnoluchsko-Antratsitovsky, Sverdlovsk-Rovenkovsky economic nodes kung saan ang hangin ay oversaturated na may sulfuric acid gas, nitrogen dioxide, carbon monoxide, phenol, ammonia, coke oven gas, atbp. Ang mga pangunahing pollutant sa hangin sa rehiyon ng Lugansk ay ang Alchevsk Metallurgical Plant, ang Ruzhdan OJSC "Krasitel", ang OJSC "Lisichanskaya Soda", ang Severodonetsk State Enterprise "Association Azot", ang Stakhanovsky Carbon Black Plant, ang Alchevsky at Stakhanovsky Coke Plants. Ang kanilang mga kagamitan sa paglilinis ng alikabok at gas ay luma na o luma na. Ang mga nakalalasong gas ay dumiretso sa kalangitan. Karamihan sa mga negosyo ay walang mga kinakailangang sanitary protection zone (ibig sabihin, ang mga tao ay hindi pinatira mula sa mga lugar kung saan ang kapaligiran ay nasira. Ang pagbubukod ay ang Alchevsk Iron and Steel Works at ang Ruzhansky Krasitel). Kasabay ng industriya, ang hangin ay nalalason ng mga sasakyang de-motor. Ang mga negosyo na mayroon nito (Stakhanov Ferroalloy Plant, Almaznyansky Metallurgical Plant) ay walang kagamitan upang makontrol ang nilalaman ng mga nakakapinsalang sangkap sa mga maubos na gas. Ngunit mayroon ding isang natatanging negosyo sa rehiyon ng Luhansk sa lungsod ng Severodonetsk - isang manggagawa sa kalusugan ng kapaligiran - ang Intersplav JV. Sa teritoryo ng halaman, ang hangin ay malinis, puspos ng oxygen - maaari kang huminga tulad ng sa mga bundok. Sa lahat ng mga workshop maaari kang maglakad-lakad sa sapatos at puting kamiseta. Maraming uri ng trabaho ang ginagawa ng mga computer, robot, at automation.

Ang Lugansk ay isa sa mga lungsod na may pinaka hindi kanais-nais na mga kondisyon sa kapaligiran. Ang isa sa mga pollutant sa kapaligiran ay ang mga asin ng mabibigat na metal. Ang panganib na idinudulot ng mabibigat na metal sa katawan ng tao ay malayo sa mga salik gaya ng radioactive, mga kemikal na pataba, at mga pagtapon ng langis. Sa pananaw ng kumplikadong komposisyon ang basurang ito ay hindi laging mapoproseso upang hindi magkaroon ng ganitong basura. Kinakailangan na magsagawa ng buong pagsusuri sa kapaligiran ng umiiral na produksyon at pumili ng mga teknolohiya na nagpapababa ng dami ng mabibigat na metal sa basura nang sampu-sampung beses. Upang gawin ito, sapat na upang bahagyang muling buuin ang galvanic production line. At kung isentro mo ang produksyon ng galvanic (magkaroon ng 10 workshop sa halip na 40), kung gayon halos walang mapaminsalang basura. Ang pagtatrabaho sa mga teknolohiyang mababa at walang basura ay magiging kapaki-pakinabang para sa negosyo. Ang kalagayan ng mga landfill ng lungsod ay direktang nakakaapekto sa epidemiological na sitwasyon ng mga populated na lugar; kung minsan ang mga landfill ay nagsisimulang magkaroon ng masamang epekto sa lupa, sa ilalim ng lupa na pinagmumulan ng inuming tubig, mga ilog, at polusyon sa hangin. Ang mga basura ng sambahayan mula sa Lugansk ay dinadala sa isang solid waste landfill malapit sa lungsod ng Aleksandrovsk, kung saan nagkaroon ng isang sakuna na sitwasyon. Sa Alchevsk, ang mga malalaking negosyo tulad ng mga pabrika para sa pagtatayo ng pabahay ng malalaking panel, mga produktong reinforced kongkreto, at mga materyales sa gusali ay walang mga lugar para sa pag-iimbak ng mga basurang pang-industriya at sambahayan. Nakababahala ang kalagayan ng mga landfill ng lungsod, kung saan hindi pinag-uuri-uri ang basura. Sa mga lungsod, ang problema sa pag-recycle ng mga pakete ng maliliit na piraso ng mga kalakal, na inaangkat sa napakalaking dami ng negosyo ng shuttle, ay idinagdag. Ang mga nag-expire na produktong pagkain na dumarating sa atin mula sa ibang bansa ay itinuturing ding basura, at samakatuwid ay nagdudulot ng dobleng pinsala kung saan sila ibinebenta.

Sa medyo maliit na teritoryo ng rehiyon ng Lisichansk-Rubezhansky, ang malalaking pang-industriya na negosyo ng kimika, petrochemistry, paggawa ng instrumento, teknolohiya ng computer, industriya ng karbon at salamin, at industriya ng konstruksiyon ay puro. Ang Rubezhnoe, Severodonetsk, Lisichansk ay nasa listahan ng mga lungsod na may pinakamataas na antas ng polusyon sa hangin, na lumalampas sa mga pamantayan sa sanitary ng 3-50 beses. Ang mga residente ng Rubezhnoye, lalo na ang mga bata, ay pinigilan ang kaligtasan sa sakit, maraming congenital deformities, miscarriages, bronchial hika, diabetes mellitus, malignant neoplasms, 2-3.5 beses na mas mataas kaysa sa Ukraine, ang saklaw ng hypertension at sakit sa coronary sakit sa puso, 1.5-3 beses na higit pang mga sakit ng digestive system, "batang" myocardial infarction, atbp. Ang isang makabuluhang bilang ng mga manggagawa sa paggawa ng kemikal ay nasuri na may pinsala sa peripheral nervous system.

Praktikal na gawain Blg. 7

Paksa: Pagguhit ng mga diagram ng paglipat ng mga sangkap at enerhiya (mga circuit ng kuryente).

Target: bumuo ng kaalaman tungkol sa mga chain at network ng pagkain, tungkol sa panuntunan ng ecological pyramid, matutong gumuhit ng mga diagram ng paglipat ng mga sangkap at enerhiya.

Kagamitan: mga guhit ng iba't ibang biocenoses, talahanayan, diagram ng mga food chain sa iba't ibang ecosystem.

Pag-unlad

Gawain 1. Pag-aralan ang maikling teoretikal na impormasyon

Pagkain (trophic chain - serye ng mga relasyon sa pagitan ng mga grupo mga organismo (halaman,hayop, mga kabute At mga mikroorganismo) kung saan nagaganap ang paglipat ng enerhiya sa pamamagitan ng pagkain ng ilang indibidwal ng iba.

Ang mga organismo ng kasunod na link ay kumakain ng mga organismo ng nakaraang link, at sa gayon ay nangyayari ang chain transfer enerhiya At mga sangkap, na sumasailalim sa cycle ng mga substance sa kalikasan. Sa bawat paglipat mula sa link patungo sa link, ito ay nawala karamihan ng(hanggang 80–90%) potensyal na enerhiya, nakakalat sa anyo init. Para sa kadahilanang ito, ang bilang ng mga link (uri) sa food chain ay limitado at karaniwang hindi lalampas sa 4-5.

10% na Panuntunan (Batas ni Lindemann)- Ito ang panuntunan ng ecological pyramid. Sinasabi nito: Ang bawat kasunod na link sa food chain ay tumatanggap lamang ng 10% ng enerhiya (mass) na naipon ng nakaraang link. Ito ay inilapat tulad nito: mayroon kaming ilang uri ng food chain: damo – tipaklong – palaka – tagak. At ang tanong na "Gaano karaming damo ang kinakain sa parang, kung ang pagtaas ng timbang ng heron, na kumain ng mga palaka sa parang na ito, ay 1 kg?" (ibig sabihin, hindi ito kumain ng anupaman, at ang mga palaka ay kumakain lamang ng mga tipaklong, at tipaklong lamang itong damong ito). Ito ay lumalabas na ang 1 kg na ito ay 10% ng kabuuang masa ng mga palaka, na nangangahulugang ang kanilang masa ay 10 kg, pagkatapos ay ang masa ng mga tipaklong ay 100 kg, at ang masa ng damo na kinakain ay isang buong tonelada.

Gawain 2. Mula sa iminungkahing listahan ng mga buhay na organismo, lumikha ng mga kadena ng pagkain:

damo, berry bush, langaw, utong, palaka, ahas ng damo, liyebre, lobo, nabubulok na bakterya, lamok, tipaklong.

Gawain 3.

1.Tingnan ang larawan sa ibaba. Ipamahagi ang mga numerong ginamit upang italaga ang mga organismo:

1) alinsunod sa pag-aari ng organismo sa kaukulang antas ng trophic:

mga producer -________

mga mamimili – _______

mga decomposer -________

2) alinsunod sa biyolohikal ang papel ng mga organismo sa komunidad:

Manghuhuli - ______________ Maninila - _______________

Gawain Blg. 4. Paghambingin ang dalawang food chain, tukuyin ang pagkakatulad at pagkakaiba.

Clover - kuneho - lobo

Magkalat ng halaman – earthworm – blackbird – sparrowhawk

Konklusyon

Praktikal na gawain Blg. 9

Paksa: Paglutas ng mga suliraning pangkapaligiran

Target: lumikha ng mga kondisyon para sa pagbuo ng mga kasanayan upang malutas ang mga simpleng problema sa kapaligiran.

Pag-unlad.

Malayang paglutas ng problema.

Gawain Blg. 1. Alam ang sampung porsyentong tuntunin, kalkulahin kung gaano karaming damo ang kailangan para mapalago ang isang agila na tumitimbang ng 5 kg (food chain: damo - liyebre - agila). Karaniwan, ipagpalagay na sa bawat antas ng tropiko, ang mga kinatawan lamang ng nakaraang antas ang palaging kinakain.

Gawain Blg. 2. Sa paglipas ng isang taon, 1 m2 ng agrocenosis area ay gumagawa ng 800 g ng dry biomass. Ilang ektarya ng mga nakatanim na pananim ang kailangan para pakainin ang isang may sapat na gulang na tumitimbang ng 70 kg (kung saan ang 63% ay tubig)?

Gawain Blg. 3. Gamit ang panuntunan ng ecological pyramid, tukuyin kung anong lugar (ha)

Maaaring pakainin ng biocenosis ang isang tao. Ang huling link sa food chain:

A) plankton – asul na balyena (100t)

B) plankton – isda – selyo (300 kg)

60% ng masa ng mga organismong ito ay tubig.

Bioproductivity ng plankton - 600 g bawat m2

Praktikal na gawain Blg. 8

Paksa: Mga paghahambing na katangian ng natural na ecosystem at agroecosystem ng iyong lugar.

Target: tukuyin ang pagkakatulad at pagkakaiba sa pagitan ng natural at artipisyal na ecosystem.

Kagamitan at materyales: mga larawan, artikulo ng iba't ibang ecosystem at agroecosystem .

Pag-unlad

1. Suriin ang mga puwersang nagtutulak na humuhubog sa natural at agroecosystem.

· Nakakaapekto sa ecosystem

Hindi nakakaapekto sa ecosystem

· Aksyon na naglalayong makamit ang pinakamataas na produktibidad

· Ang epekto sa ecosystem ay minimal

2. Suriin ang ilang quantitative na katangian ng mga ecosystem.

3. Ihambing ang natural na ecosystem at agrocenosis, pagpili ng mga tamang katangian mula sa mga iminungkahing opsyon .

Pagkakaroon ng mga decomposer sa mga food chain

Ang ecosystem ay matatag sa paglipas ng panahon nang walang interbensyon ng tao

Pagkakaroon ng mga producer sa mga food chain

Ang pagkakaroon ng mga mamimili sa mga kadena ng pagkain

Ang ilan sa mga enerhiya o kemikal ay maaaring artipisyal na ipinakilala ng mga tao

Ang pangunahing pinagmumulan ng enerhiya ay ang Araw

Ang mga tao ay isang mahalagang elemento ng mga kadena ng pagkain.

Ang ecosystem ay mabilis na bumagsak nang walang interbensyon ng tao

Ang mga tao ay may maliit na impluwensya sa sirkulasyon ng mga sangkap

Ang mga di-organikong sangkap ay kinukuha mula sa lupa ng mga producer at inalis sa ecosystem

Nailalarawan sa pamamagitan ng pagkakaiba-iba ng mga ekolohikal na niches

4. Bumuo ng konklusyon tungkol sa pagkakatulad at pagkakaiba sa pagitan ng natural na ecosystem at agroecosystem

Praktikal na gawain Blg. 10

Paksa: "Pagsusuri at pagtatasa ng mga kahihinatnan ng sariling mga aktibidad sa kapaligiran,

Mga pandaigdigang problema sa kapaligiran at mga paraan upang malutas ang mga ito"

Target: ipakilala sa mga mag-aaral ang mga kahihinatnan ng aktibidad ng ekonomiya ng tao sa kapaligiran.

Kagamitan at materyales: mga larawan, mga artikulo tungkol sa iba't ibang pandaigdigang isyu sa kapaligiran

Punan ang talahanayan: