Войти
Закрыть

Генетична інженерія в сучасній селекції

11 Клас

Поняття генетично модифікованих організмів. Методи генетичної інженерії вможливили створення генетично модифікованих організмів. Генетично модифіковані організми (ГМО) - це організми, генотип яких було змінено за допомогою методів генетичної інженерії, тобто внесення скерованих змін у структуру ДНК. Така зміна може полягати в інактивації певних генів, уключенні в геном генів інших видів тощо. В останньому випадку отримані організми називають трансгенними. Скерованість унесених змін є ключовою відмінністю генетичної інженерії від традиційної селекції або штучного мутагенезу. Найпоширенішим методом генетичної інженерії є перенесення спадкової інформації за допомогою векторів, тобто агентів, які можуть проникати в клітину. Векторами найчастіше слугують віруси та плазміди (рис. 210). Також існує метод перебудови геномів організмів, що передбачає побудову штучних хромосом. На відміну від плазмід та вірусів, такі вектори можуть містити набагато більше генів. Конструювання генетичних векторів з необхідними нуклеотидними послідовностями ще недавно здавалося фантастикою або дуже віддаленою перспективою, а нині це рутинна процедура....

Сучасна біотехнологія та її основні напрями

11 Клас

Нинішнє століття називають «золотим віком біології». Це стосується й одного з її напрямів, що розвивається високими темпами, - біотехнології. Поняття біотехнології. Як уже було відзначено, людина здавна навчилася використовувати хімічні перетворення, що відбуваються в живих організмах, для своїх потреб - хлібопечення, сироваріння, пивоваріння, виноробства. Тому можна стверджувати, що біотехнології виникли й застосовувалися досить давно. Біотехнологія (від грец. bios - життя, techne - мистецтво, logos - вчення) - наука про використання біологічних об'єктів і хіміко-біологічних процесів у промисловому виробництві, сільському господарстві, енергетиці й медицині. Науковий термін «біотехнологія» був уперше запропонований угорським агроекономістом Карлом Ерекі 1919 року для позначення процесів, у яких продукцію отримують за допомогою організмів. Об'єкти біотехнології. Біотехнологія ґрунтується на відкриттях у біохімії, мікробіології, молекулярній біології й генетиці, що вможливлюють використання властивостей біооб'єктів з визначеною метою. Об'єктами можуть бути молекули (ферменти, вітаміни, амінокислоти, білки), неклітинні форми життя (віруси), одноклітинні організми (бактерії, дріжджі) та багатоклітинні організми (рис. 208)....

Значення праць М. І. Вавилова для розвитку селекції

11 Клас

Вивченням спадкової мінливості культурних рослин і їхніх предків займався відомий генетик та селекціонер Микола Вавилов (1887-1943). Багаторічні дослідження дозволили йому 1920 року сформулювати закон гомологічних рядів спадкової мінливості. Закон гомологічних рядів спадкової мінливості. Сутність закону полягає в тому, що генетично близькі види й роди характеризуються схожими рядами спадкової мінливості з такою правильністю, що, знаючи ряд форм у межах одного виду, можна передбачати знаходження паралельних форм у інших близьких видів і родів. Що ближче генетично розташовані в загальній системі види й роди, то повніша схожість у рядах їхньої мінливості. На прикладі злакових М. Вавилов показав, що схожі мутації виявляються в цілій низці представників цієї родини. У м'якої та твердої пшениці, а також ячменю відомі форми з довгими та короткими остюками й без остюків, а з опуклостями на їхньому місці (рис. 206), у ссавців спостерігають альбінізм і відсутність шерсті, у птахів - альбінізм і відсутність пір'я. Цей закон має генетичне підґрунтя: ступінь спорідненості організмів прямо пропорційний ступеню подібності структури генів. Тому й мутації цих генів можуть бути подібними, а у фенотипі це виявляється подібною мінливістю ознак у близьких видів. Закон вказує селекціонерам напрями штучного добору....

Завдання та методи сучасної селекції рослин, тварин і мікроорганізмів

11 Клас

У попередніх класах ви вже ознайомилися із закономірностями успадкування ознак та еволюційних змін, що відбуваються в живій природі. Це стане підґрунтям для опанування знань про селекцію організмів. Селекція. Англійський науковець Чарлз Роберт Дарвін у своїй праці «Зміни свійських тварин і культурних рослин під впливом одомашнення» наголошував на тому, що утворення порід і сортів почалося з приручення людиною диких видів тварин і вирощування диких видів рослин. Селекція - це наука, завдання якої - вивчення методів створення нових і поліпшення існуючих сортів рослин, порід тварин і штамів мікроорганізмів із цінними для людини ознаками та властивостями. Сортом і породою називають стійку популяцію організмів одного виду, що штучно створені та мають подібні морфологічні, фізіологічні, біохімічні й господарські ознаки. Штам - це чиста культура певного виду мікроорганізмів, у яких вивчені морфологічні та фізіологічні особливості. Основними методами селекції є штучний добір і гібридизація. Людина, розвиваючи в різних напрямах ознаки диких предків, створила багато порід і сортів. Наприклад, нині у світі відомо понад 400 порід собак, що походять, імовірно, від одного дикого виду - Вовк звичайний (Пес дикий) (рис. 202)....

Самоконтроль рівня навчальних досягнень. «Сталий розвиток та раціональне природокористування»

11 Клас

1. Глобальною сучасною екологічною проблемою можна вважати, зважаючи на масштаби впливу А зменшення потужності озонового шару Б електромагнітне випромінювання В шумове забруднення Г забруднення ставка 2. Антропічне забруднення може бути спричинене А виверженням вулкану Б вивітрюванням гірських порід В масовим розмноженням комах Г внесенням у ґрунт добрив 3. Чинником фізичного забруднення є А побутове сміття Б солі важких металів В світлове випромінювання Г продукти генетичної інженерії 4. Який чинник спричинює заболочення ґрунтів? А будівництво ставків і водосховищ Б незбалансоване зрошення В випадіння кислотних дощів Г радіаційне опромінення 5. Акліматизація - це А зміна клімату внаслідок руйнації озонового шару Б сукупність методів вивчення кліматичних показників В пристосування організмів до нових умов мешкання Г відновлення на певній території видів місцевих організмів...

Індивідуальне завдання. Перспективи вироблення біогазу

11 Клас

«Найбільш ефективним і універсальним енергоносієм з усіх біологічних видів палива є біогаз, який отримують з відновлюваної сировини й органічних відходів. Біогаз можна застосовувати на місці його виробництва для отримання електроенергії й тепла або після очищення й збагачення подавати в загальну газотранспортну мережу. Основним компонентом біогазу є горючий газ метан, уміст якого залежить від типу сировини й процесу бродіння. Біогаз утворюється внаслідок природного процесу мікробного розкладання органічної маси у вологому середовищі в анаеробних умовах. Сировиною для біогазових установок є насамперед сільськогосподарські субстрати, такі як рідкий та стійловий гній або енергетичні культури (цукровий буряк, кукурудза, цукрове сорго тощо). Найбільш перспективним сільськогосподарськими культурами, сировину яких можна використовувати для отримання біогазу в Україні, є цукрове сорго, кукурудза на силос, цукрові та кормові буряки. Традиційною культурою для виробництва біогазу у світі є кукурудза на силос, потенціал якої в Україні також є значним. Для вибору сировини вчені визначають економічні переваги (тис. грн/га) виробництва біометану (рис.)»....

Практична робота. Оцінка екологічного стану свого регіону

11 Клас

«Рівень забруднення навколишнього середовища залежить від багатьох факторів. Це кількість автотранспорту й інтенсивність його руху, кількість підприємств, що розташовані на території міста або регіону тощо. Всі ці та багато інших чинників негативно впливають на здоров'я людини. З метою проведення комплексного спостереження, оцінки й прогнозу змін стану навколишнього середовища під впливом антропічних чинників упроваджують екологічний моніторинг. 3. З'ясуйте стан навколишнього природного середовища вашого регіону за обраним показником, використовуючи додаткову літературу та інтернет-джерела.2. Об'єднайтесь у групи й визначте напрям дослідження для кожної групи. 4. Складіть звіт (у довільній формі) про дію антропічних чинників з напряму обраного вами дослідження. 5. Сформулюйте та обґрунтуйте висновки щодо екологічного стану свого регіону....

Стратегія сталого розвитку природи і суспільства

11 Клас

Нерозв'язаність екологічних проблем поставила людство на межу біосферної кризи, яка загрожує самому його існуванню. Наразі ми маємо складний вибір: або й далі жити, нехтуючи закони природи, або ж усвідомити відповідальність перед прийдешніми поколіннями людей за стан нашої планети. Стратегія сталого розвитку природи і суспільства. Сучасне покоління стає безпосереднім учасником формування нового екологічного світогляду. Створення економічних і політичних умов для екологічно стабільного розвитку можливе лише на основі переорієнтації людської свідомості. Вочевидь, із глобальними проблемами неможливо впоратися, діючи роз'єднано, тому особливого значення набуває природоохоронна робота міжнародних організацій (рис. 198). У 1987 р. Міжнародна комісія ООН з навколишнього середовища і розвитку під головуванням екс-прем'єра Норвегії Ґру Гарлем Брундланд опублікувала звіт «Наше спільне майбутнє», у якому поняття сталого розвитку визначено як розвиток суспільства, що задовольняє потреби сьогодення, не приносячи при цьому в жертву здатності майбутніх поколінь задовольняти свої потреби. Сталий (збалансований) розвиток означає використання ресурсів у такий спосіб, який дає змогу їм повністю відновитися, надаючи прийдешнім поколінням доступ до тих самих ресурсів, якими користуємося ми....

Екологічна політика в Україні

11 Клас

З метою визначення порядку й умов охорони природи, прав та обов'язків природокористувачів, їхньої відповідальності за порушення природоохоронних норм і правил створюють природоохоронні законодавчі акти. Екологічна політика в Україні. Основний законодавчий акт у галузі охорони природи в нашій державі - Закон України «Про охорону навколишнього природного середовища» (1991 р.). Також до важливих документів належать кодекси України: земельний, водний, лісовий, про надра. Створені закони «Про природно-заповідний фонд України», «Про використання ядерної енергії та радіаційну безпеку», «Про охорону атмосферного повітря» тощо. На підставі цих документів відповідні відомства створюють підзаконні акти, у яких установлюють конкретні вимоги щодо користування природними ресурсами. Закони та кодекси вимагають здійснення заходів щодо охорони, відтворення і науково обґрунтованого, невиснажливого використання рослинного й тваринного світу. Зокрема, Закон України «Про тваринний світ» регулює використання тварин у мисливстві, рибальстві, висуває вимоги до користувачів тваринним світом, створює підґрунтя для роботи природоохоронних установ (рис. 191). Відносини в галузі лісокористування - заготівлю деревини, живиці, сіна, випасання худоби, збирання ягід і лікарських рослин, використання лісів у культурно-оздоровчих, рекреаційних та інших цілях - регулює Лісовий кодекс....

Антропічний вплив на біорізноманіття

11 Клас

Одним з основних документів, ухвалених Конференцією ООН з питань довкілля й розвитку (Ріо-де-Жанейро, 1992) є Конвенція про біорізноманіття. У ній уперше проголосили необхідність збереження біорізноманіття спільним завданням і пріоритетним напрямом діяльності всього людства. Варто усвідомлювати величезне значення видового складу екосистем для еволюції та збереження біосфери. Біорізноманіття - сукупність різноманітних об'єктів органічного світу будь-якої території або акваторії, визначених на підставі вибраного критерію. Розрізняють біорізноманіття видове (сукупність усіх видів організмів, що населяють нашу планету, тобто загальний генофонд Землі), генетичне (сукупність генофондів різних популяцій одного виду) й екосистемне (сукупність екосистем планети). Причини зменшення біорізноманіття. Біорізноманіття протягом розвитку біосфери весь час змінювалося під впливом чинників навколишнього середовища. Але з появою людини як виду та з подальшою її соціалізацією, вплив на біорізноманіття став небезпечно швидкоплинним і необоротним. Провідною причиною, чинником зменшення біорізноманіття є порушення гомеостазу екологічних систем унаслідок негативного антропічного впливу. Одним з підходів характеристики ступеня порушення гомеостазу може бути, наприклад, визначення частки (%) території континентів, яка зазнала певного антропічного впливу (рис. 189)....

Навігація