Войти
Закрыть

Самоконтроль рівня навчальних досягнень. «Застосування результатів біологічних досліджень у медицині, селекції та біотехнології»

11 Клас

Тестові завдання з однією правильною відповіддю (0,5 бала) 1. Укажіть науку, яка забезпечує використання біологічних об'єктів і процесів їхньої життєдіяльності в промисловому виробництві, сільському господарстві, енергетиці та медицині. А біоніка Б біосистематика В біоінформатика Г біотехнологія 2. Одним з методів селекції є А електронна мікроскопія Б світлова мікроскопія В природний добір Г гібридизація 3. Який продукт виробляють, використовуючи молочнокислі бактерії? 4. Рекомбінантні РНК або ДНК отримують за допомогою методів А клітинної інженерії Б генетичної інженерії В вивчення спадковості Г цитологічних досліджень 5. Відкриття й застосування яких речовин дало змогу зменшити смертність, спричинену інфікуванням хвороботворними бактеріями? А ферментів Б гормонів В вітамінів Г антибіотиків 6. Які організми використовують для промислового одержання гормонів, інтерферону? А віруси Б бактерії В водорості Г одноклітинні тварини...
0 Переглянути

Індивідуальне завдання. ГМО

11 Клас

«Генетично модифікованими організмами називають такі, що мають генотипи, штучно змінені за допомогою методів генетичної інженерії. Генетична модифікація, тобто зміни, супроводжує і природні процеси - наприклад еволюцію. Проте, на відміну від природної, штучна генетична модифікація організмів є цілеспрямованою. Завдячуючи успіхам біологічної науки, дослідники та біотехнологи мають чимало інформації щодо структури генів та їхньої ролі у функціонування різних організмів. Історія ГМО налічує багато десятиліть. Так, вперше було створено модифіковану бактерію у 1973 році, тварину - у 1974, рослину - у 1983. Найбільш просто змінювати геном прокаріотичних клітин. Саме тому ГМО бактерії є поширеним об'єктом біотехнологій. За допомогою таких організмів продукується істотна частина необхідного для терапії діабету інсуліну, факторів згортання крові для лікування гемофілії, гормону росту, інтерферонів та інших важливих для медицини сполук. Існує чимало комерційних ГМО, що є об'єктами рослинництва або тваринництва. Усі вони проходять чимало етапів контролю біобезпеки на шляху до вільного використання. У суспільстві трапляються уявлення про небезпеку вживання в їжу ГМО, проте вони не мають наукового обґрунтування. Супротивники використання ГМО часто посилаються на статтю 2012 року Жиль-Еріка Сераліні (Gilles-Eric Seralini), у якій було показано негативний вплив на здоров’я щурів від уживання в їжу ГМ кукурудзи. Ця публікація не витримала наукової критики і була відкликана редакцією журналу "Food and Chemical Toxicology".» Завдання 1. Яке з поданих тверджень можна сформулювати на основі аналізу наведеної інформації? А Небезпека ГМО полягає в тому, що гени, які містяться в їжі, можуть вбудуватися в геном людини, яка з'їла продукти, що містять ГМО. Б Частка продукованого за допомогою генетично модифікованих бактерій інсуліну є незначною, і людство може легко відмовитися від цього способу вироблення гормону. В Природний процес еволюції ніколи не супроводжується зміною геному організмів. Г Першим генетично модифікованим організмом був прокаріотичний. Завдання 2. Дві групи учнів обговорювали перспективи використання генетично модифікованих організмів. Перша група зауважила, що такі організми можуть використовуватися в якості джерела харчових продуктів. Друга група зазначила, що генетична модифікація людини за сучасних технічних досягнень людства є неможливою. Чи має хтось рацію?...
0 Переглянути

Індивідуальне завдання. Перепрограмування клітин

11 Клас

«Нобелівську премію з фізіології або медицини 2012 року отримали британець Джон Гердон і японець Сін'я Яманака. Почесна нагорода була присуджена дослідникам за відкриття в перепрограмуванні стовбурових клітин. У 1962 р. Джон Б. Гердон замінив ядро яйцеклітини жаби ядром з диференційованої клітини кишечника. Модифікована яйцеклітина, яка має потенціал до поділу, розвинулася в нормального пуголовка. Тривалий час наука не мала відповіді на запитання: чи можна повернути диференційовану клітину в плюрипотентний стан? На це запитання зміг відповісти Сін'я Яманака. Він провів дослідження на культурі in vitro стовбурових клітин мишей, ізольованих Мартіном Евансом (Нобелівська премія 2007 р.) У цих клітинах японський вчений визначив гени, які вможливлювали перебування клітини в плюрипотентному стані. Відтак він спробував використовувати їх для повернення зрілої клітини в плюрипотентний стан. Для цього різні комбінації цих генів уводили в фібробласти (зрілі диференційовані клітини) сполучної тканини. У результаті була знайдена комбінація чотирьох генів, здатних перетворювати фібробласти на стовбурові клітини. Це відкриття вможливило появу методу створення індукованих стовбурових клітин (iPS клітин), який розширює можливості дослідження хвороб і розроблення нових способів їх діагностики та лікування.»...
0 Переглянути

Роль біології в розвитку людства

11 Клас

Сталий розвиток людства є неможливим без розуміння нашого впливу на довкілля та його контролю задля створення безпечного середовища існування. Істотний внесок у це забезпечують біологічні знання. Значення певного відкриття часто важко оцінити відразу. Так, винайдене 1896 року Антуаном Беккерелем явище радіоактивності було цікавим фізичним феноменом, і ніхто не міг передбачити розвитку атомної енергетики, створення ядерної зброї та того, що радіоактивне забруднення стане істотним чинником небезпеки довкілля багатьох мешканців Землі. Натомість відкритий 1928 року пеніцилін порівняно швидко став широко використовуватися як антибіотик. Значення наукових відкриттів зазвичай можна оцінити визнанням поміж колег і громадськості, найвищим рівнем чого є присудження Нобелівської премії. Проаналізувавши майже півтори сотні «біологічних» премій, можна виокремити кілька напрямів досягнень людства в цій царині. Вивчення хвороб, їх причин, винайдення способів профілактики та лікування. Першою Нобелівською премією в галузі фізіології або медицини було відзначено винайдення серотерапії (§ 20). Інші премії вручалися за успіхи у вивченні та лікуванні дифтерії, малярії, вовчака, туберкульозу, висипного тифу, анемії, жовтої гарячки, поліомієліту, онкологічних хвороб, гастриту та виразки шлунка тощо. Нобеліанти відкрили онкогенні віруси, ВІЛ та пріони. Трьома преміями відзначено відкриття речовин із протимікробною дією. Значну частку «медичних» премій становлять роботи з вивчення імунітету (§ 19) - від відкриття явища як такого (Мечников, Ерліх, 1908) до розуміння його молекулярних механізмів. Відкриття груп крові (1930) дозволило розробити методику її переливання. Іншою «нобелівською» медичною технікою стала трансплантація органів (1990). Окремо варто відзначити роботи, що дали медицині потужний діагностичний інструментарій - електрокардіографію (1924), комп'ютерну (1979) та магнітно-резонансну томографію (2003), полімеразну ланцюгову реакцію (1993) (§ 18)....
0 Переглянути

Біологічна безпека та основні напрямки її реалізації

11 Клас

Сучасний стан взаємин людини й довкілля зумовлений частим нехтуванням законів розвитку природи. Натомість існування людства можливе лише за умови збереження безпечного середовища існування (рис. 223). У зв'язку з цим актуальним є розроблення концепції біологічної безпеки. Біологічна безпека. Концепція біологічної безпеки була розроблена в рамках Картахенського протоколу з біологічної безпеки: «Відповідно до принципу вжиття застережних заходів, відображеного в 15-му Принципі Ріо-де-Жанейрської декларації з довкілля і розвитку, мета цього Протоколу полягає в сприянні забезпеченню належного рівня захисту в галузі безпечної передачі, обробки і використання живих змінених організмів, отриманих у результаті використання сучасної біотехнології, які можуть мати несприятливий вплив на збереження і стале використання біологічного різноманіття, з урахуванням також ризиків для здоров'я людини та з приділенням особливої уваги транскордонному переміщенню». Реалії сьогодення вимагають від країн, зокрема України, розуміння поняття «біологічна безпека». Означення цього поняття містить Закон України «Про державну систему біобезпеки при створенні, випробуванні, транспортуванні та використанні генетично модифікованих організмів». Закон визначає біологічну безпеку як «стан середовища життєдіяльності людини, при якому відсутній негативний вплив його чинників (біологічних, хімічних, фізичних) на біологічну структуру і функцію людської особи в теперішньому і майбутніх поколіннях, а також відсутній незворотній негативний вплив на біологічні об'єкти природного середовища (біосферу) та сільськогосподарські рослини і тварини»....
0 Переглянути

Проект. Клонування організмів. Нанотехнології в біології. Трансгенні організми: за і проти

11 Клас

1. На основі вивченої інформації та з допомогою додаткових джерел складіть інформаційне повідомлення на одну з запропонованих тем. У 2005 році дослідники синтезували молекулярний тетраедр, утворений фрагментами ДНК. Його структура істотно відрізняється від знайомої вам ядерної ДНК. Що таке клонування і клони? Чи є клонування природним процесом? Якими методами здійснюється клонування в лабораторіях? Чим відома вівця Доллі? Які завдання може вирішити клонування в сільському господарстві та медицині? Тема клонування людини та деяких вимерлих видів є популярною в науково-фантастичній літературі та фільмах. Оберіть якийсь художній твір на цю тему та проаналізуйте, що з описаного має стосунок до реальності, а що є вигадкою автора. Що таке нанотехнології? Які матеріали та об'єкти мають нанорозмірність? Чи є природні біологічні процеси, що їх можна віднести до цієї галузі? Чи можливе створення нанороботів, які вони можуть мати перспективи застосування? Що таке наносенсори? Як наночастинки можуть допомагати доставляти ліки всередині організму або боротися з раковими клітинами?...
0 Переглянути

Поняття про біологічну небезпеку, біологічний тероризм і біологічний захист

11 Клас

Як вам уже відомо, на організми впливають поміж інших чинників і біотичні. Такий вплив зумовлений взаємодією між організмами й може бути небезпечним. Небезпека - поняття, що об'єднує процеси чи явища, здатні за певних умов погіршити або внеможливити функціонування та розвиток організму. Біологічна небезпека. Знання біологічних небезпек необхідне для захисту організму. Біологічна небезпека - потенційна небезпека для здоров'я людини, тварин або рослин унаслідок прямого впливу «інфекційного агенту» або непрямого впливу через руйнацію навколишнього середовища. Небезпеку для життя та здоров'я людини можуть становити як організми (бактерії, гриби, рослини, тварини), так і продукти їхньої життєдіяльності (соки, смоли, отрути, токсини, алкалоїди тощо) (рис. 220). Наслідком біологічних небезпек є хвороби, травми різного ступеня тяжкості, зокрема й летальні випадки. Окремої уваги заслуговують віруси - мікроскопічні, неклітинні форми, які є внутрішньоклітинними паразитами та збудниками багатьох тяжких захворювань (віспа, грип, енцефаліт, кір, гепатит, СНІД тощо). Небезпечними збудниками інфекційних захворювань є бактерії. Спричинені ними інфекції можуть бути особливо небезпечними....
0 Переглянути

Досягнення клітинної інженерії

11 Клас

Одним із перспективних напрямів сучасної біотехнології є клітинна (тканинна) інженерія. Певно, найбільш відомим застосуванням цієї технології є успішне клонування тварин, уперше здійснене у 1996 році. Учені пересадили ядро соматичної клітини у яйцеклітину, яка успішно розвинулася в новий організм (рис. 217). Клітинні культури. Виділення клітин з метою культивування в штучному середовищі було вперше здійснено понад 100 років тому, але поширеним цей лабораторний метод став у другій половині ХХ ст. Клітинні культури дають змогу проводити наукові дослідження молекулярно-біологічних процесів функціонування клітин, тестувати хімічні сполуки, які можуть бути потенційними ліками. Направлена генетична модифікація клітин дає змогу вивчати роль певних генів та їх регуляцію у функціонуванні клітини. Культивування ліній клітин, отриманих з ракових пухлин, дає вченим інструмент для вивчення особливостей онкогенної трансформації клітин і пошуку шляхів боротьби із захворюванням. Також клітинні культури є важливими при лабораторному культивуванні вірусів: це дозволяє досліджувати такі об'єкти без необхідності інфікування тварин або рослин, що є більш гуманним та безпечним. Наразі в лабораторіях використовуються десятки різноманітних клітинних культур, що походять як від здорових, так і від пухлинних тканин людини, мишей, щурів та деяких інших тварин. Культивуються також клітини і тканини рослин, а також прокаріотичні клітини. Клітинні культури є не лише об'єктом наукових досліджень, а й інструментом для біотехнологічного отримання цінних біологічно активних речовин - наприклад деяких гормонів, інтерферонів, тощо....
0 Переглянути

Генетична інженерія людини

11 Клас

Попри істотні успіхи в біомедицині, ми досі не знаємо детальних механізмів розвитку багатьох хвороб і не маємо шляхів ефективного й повного їх лікування. Одним із сучасних напрямів розвитку є створення персоналізованої медицини, яка добирає схему лікування з урахуванням індивідуальних генетичних та інших особливостей конкретного пацієнта. Напрями застосування методів генетичної інженерії щодо людини. У 2013 році було вперше вирощено зі стовбурових клітин цілі органи (нирку та печінку). Поки що це здійснено на лабораторних тваринах, але метою є отримання в такий спосіб доступних для пересаджування органів людини. Нещодавно опубліковано дослідження, автори якого генетично модифікували ембріони свиней. Головним методом редагування геному була ферментативна система CRISPR/Cas9 (рис. 214). Учені одночасно модифікували понад 60 генів, що містили послідовності ендогенних ретровірусів. Такі послідовності трапляються в геномі практично всіх ссавців і є наслідками давніх епізодів боротьби видів з вірусними інфекціями: організми-хазяїни «приборкали» їх, і такі залишки вірусів перестали бути небезпечними. Але варто пам'ятати, що ці залишки можуть становити небезпеку в разі трансплантації органів в організм іншого виду (ксенотрансплантація). Свині є потенційними джерелами донорських органів, а проведене дослідження сприятиме посиленню безпеки такої пересадки. Зважаючи на значущість цієї роботи, їй було присвячено обкладинку престижного наукового журналу — «Science» (рис. 215)....
0 Переглянути

Роль біологічних досліджень у розвитку медицини

11 Клас

Ви пам'ятаєте, що розвиток медицини тісно пов'язаний з успіхами біологічної науки. Найактивніша взаємодія між біологією та медициною розпочалася наприкінці ХІХ - на початку ХХ століття. Значення досягнень біології для розвитку медицини. Розвиток мікроскопічної техніки дозволив вивчити будову організму людини на тканинному та клітинному рівнях, визначити закономірності ембріонального розвитку людини тощо. Відкриття бактерій і дещо пізніше вірусів дало розуміння причин розвитку інфекційних захворювань і започаткувало науково обґрунтований пошук шляхів боротьби з ними. Виникнення генетики дало можливість зрозуміти причини спадкових захворювань. Розвиток біохімії дозволив з'ясувати основні шляхи перетворень речовин в організмі людини. Одним з найважливіших для медицини біологічних відкриттів стало винайдення антибіотиків. Сучасна молекулярна біологія дає інформацію стосовно зв'язків генів та ознак організмів. Розшифрування на початку ХХІ ст. геному людини відкрило шлях до детального вивчення ролі конкретних генів у нормальному функціонуванні організму та в розвитку патологій. Вивчення генів рослинних і тваринних організмів уможливлює використання їх для розроблення нових методів дослідження (рис. 212). Використання в дослідженнях генетично модифікованих тварин дає змогу глибше аналізувати молекулярні механізми їхнього розвитку, а також випробовувати перспективні способи лікування. Біотехнологічні методи дозволяють виробляти потрібні для медицини сполуки (антибіотики, вітаміни, антитіла)....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 45 46 47 48 49 50 51 52 53 ... 56
Назад

Навігація