Войти
Закрыть

Роль генетической инженерии в современной биотехнологии и медицине

9 Клас

Вопрос о перспективе использования генной инженерии для выращивания сельскохозяйственного сырья продолжает вызывать серьезные споры среди исследователей и потребителей. Среди положительных аргументов — повышенная урожайность, экологические преимущества, защита от вредителей. С другой стороны — неуверенность части потребителей в безопасности новых технологий. Теоретически негативное влияние трансгенных растений на другие организмы возможно, например, из-за наличия в организме растений биологически активных веществ (инсектицидов, фунгицидов и др.). Влияние этих веществ может быть прямым или опосредованным, через трофические цепи. Однако до сих пор достоверных экспериментальных данных о негативном влиянии трансгенных растений, устойчивых к вредителям, на нецелевые организмы не получено. Также за 30 лет исследований не было выявлено достоверных экспериментальных данных о негативном влиянии ГМО при употреблении в пищу. В Европе модифицированные растения сои и кукурузы для изготовления пищевых продуктов разрешены с 1997 года, а пищевые ферменты, добавки, полученные в результате генной инженерии, используют более двадцати лет. Следует отметить, что ГМО-продукты являются более дешевыми, чем продукты обычной селекции, и могут содержать полезные для людей соединения. Так, генетически модифицированный сорт риса (золотой рис) содержит значительное количество бета-каротина (рис. 57.1)....
0 Переглянути

Генетически модифицированные организмы

9 Клас

Генетически модифицированные организмы (ГМО) — это организмы, генотип которых был изменен с помощью методов генетической инженерии с использованием технологии рекомбинантных ДНК (рис. 56.1). Другое название генетически модифицированных организмов — трансгенные организмы. Трансгенные организмы могут иметь огромное значение для повышения эффективности сельского хозяйства и для исследований в области молекулярной биологии. Первые генетически модифицированные организмы, полученные с помощью методов молекулярной биологии, появились в мире лишь в 80-х годах XX века. Генетическая модификация организмов в природе Но человек не может считаться первооткрывателем технологии рекомбинантных ДНК. Такие процессы являются очень древними и распространенными среди живых организмов. Вирусы поражают все группы живых организмов и иногда случайно переносят гены от одних видов в другие. Этот процесс называется горизонтальным переносом генов. Он играет важную роль в эволюции. Первыми перенос генов начали использовать бактерии. Этот процесс у них известен как трансдукция — перенос бактериальных генов другим бактериям с помощью бактериофагов. Трансдукция является одним из основных механизмов обмена генами у прокариот. Существует она не менее трех миллиардов лет....
0 Переглянути

Традиционные и современные биотехнологии

9 Клас

Биотехнология (от греч. bios — жизнь, techne — искусство, мастерство, logos — слово, учение) — это совокупность промышленных методов, которые применяют для производства различных веществ с использованием живых организмов, биологических процессов или явлений. Сам термин «биотехнология» появился в 70-х годах XX века. Но на самом деле биотехнологические принципы человек разработал уже давно. Использование микроорганизмов для выпечки хлеба, изготовления сыра и других молочных продуктов, виноделия, пивоварения продолжается уже не одну тысячу лет (рис. 55.1). Просто люди раньше не знали, что все эти процессы осуществляют микроорганизмы. Биотехнологию условно разделяют на два раздела — традиционная и современная. Традиционная биотехнология Традиционная биотехнология основана на явлении ферментации — использовании в производственных процессах ферментов микроорганизмов. Именно на этом явлении основано производство хлеба, пива, вина, кисломолочных продуктов, уксуса. Результатом деятельности микроорганизмов являются такие продукты, как кефир, ряженка, йогурты, кумыс. Без процесса ферментации невозможно, например, изготовить сыр....
0 Переглянути

Понятие селекции

9 Клас

Селекция — это наука о методах создания новых сортов и гибридов растений, пород животных и штаммов (генетически одинаковых) микроорганизмов. Благодаря селекции удалось получить большое разнообразие форм одомашненных организмов. История селекции начинается с одомашнивания первых животных и растений. Тогда она была еще стихийной и не имела научной базы. Современная селекция основывается на достижениях классической генетики и молекулярной биологии. В процессе селекции живые организмы развивают признаки, которые нужны человеку (рис. 54.1), например большую урожайность, больший размер зерна, быстрый рост, увеличенное отложение подкожного жира. Однако достигается это путем перераспределения ресурсов организма, поэтому одомашненные формы часто имеют меньшую устойчивость к заболеваниям и неблагоприятным погодным условиям. Методы селекции Методы селекции растений, животных и микроорганизмов довольно разнообразны. Но используются они с учетом особенностей биологии каждой из групп. Методы селекции можно разделить на классические и методы с использованием молекулярно-биологических технологий....
0 Переглянути

Одомашнивание растений и животных

9 Клас

Одомашнивание — это процесс изменения популяций растений или животных, вследствие которого они становятся приспособленными к содержанию в неволе и использованию человеком. Одомашнивание осуществляют с целью получения от растений и животных продуктов питания, промышленной продукции или в других целях (транспорт, охрана и т. д.). Одомашнивание растений человеком в разных регионах нашей планеты происходило независимо друг от друга. Сами регионы, в которых происходило одомашнивание, обладали определенными особенностями. Кроме благоприятных климатических условий необходимо было также наличие определенных видов растений с достаточно крупными плодами, проживание многочисленного населения, наличие социальных условий для образования оседлых поселений. Поэтому существовало только несколько центров происхождения растений. Выявил эти центры ученый, генетик и селекционер Н. И. Вавилов (рис. 53.1). Процесс одомашнивания животных мог происходить двумя способами. Первый — образование мутуалистических взаимоотношений между двумя видами. Такие связи часто возникают в природных экосистемах. Второй — целенаправленное приручение человеком животных для получения от них определенных продуктов (мяса, шерсти и т. д.). Первым способом происходило одомашнивание собак и котов. Современные домашние собаки прошли процесс одомашнивания примерно 10 000 лет назад на территории Азии. Коты стали домашними чуть позже. Они заняли нишу «охотников на грызунов», когда в Переднеазиатском центре происхождения растений стали создавать запасы зерна. Эти запасы стали объектом нападения грызунов и, соответственно, причиной одомашнивания кошек. Другие домашние животные приручались человеком целенаправленно в период от 8 до 2 тысяч лет назад. Большинство домашних животных были одомашнены на территории Евразии. Только индюки, морские свинки и ламы были одомашнены в Америке (рис. 53.2, с. 204)....
0 Переглянути

Защита и охрана биосферы

9 Клас

По определению Всемирного фонда дикой природы (1989), биологическое разнообразие — это «все разнообразие форм жизни на Земле, миллионов видов растений, животных, микроорганизмов с их наборами генов и сложных экосистем, образующих живую природу». Таким образом, биологическое разнообразие следует рассматривать на трех уровнях. Биологическое разнообразие на видовом уровне охватывает всю совокупность видов на Земле. В более мелком масштабе биологическое разнообразие включает генетическое разнообразие видов, как между географически удаленными популяциями, так и между особями одной и той же популяции. Биоразнообразие включает также разнообразие биологических сообществ и экосистем и взаимодействие между ними. Значение биологического разнообразия Видовое разнообразие служит для человека источником всевозможных природных ресурсов. Например, влажные тропические леса с их богатым комплексом видов представляют собой прекрасное разнообразие растительных и животных продуктов, которые могут использоваться в пищу, в строительстве и медицине. Генетическое разнообразие необходимо любому виду для сохранения репродуктивной жизнеспособности, устойчивости к заболеваниям, способности к адаптации в меняющихся условиях. Генетическое разнообразие домашних животных и культурных растений особенно ценно для тех, кто работает над селекционными программами по поддержке и улучшению современных сельскохозяйственных видов. Способы защиты и охраны биосферы Для защиты и охраны биосферы используют ряд технологий. На разных уровнях (научном, законодательном, хозяйственном и т. п.) принимают целый ряд мероприятий по охране как отдельных видов, так и целых экосистем. Проводят активную общественную работу. Создают так называемые Красные книги. Красная книга — это утвержденный перечень редких и исчезающих видов, содержащий краткие сведения об их биологии, распространении и мерах охраны. А для охраны экосистем выделяют природоохранные территории....
0 Переглянути

Биосфера как целостная система

9 Клас

Понятие «биосфера» (от греч. bios — жизнь) предложил в 1875 году австрийский геолог Э. Зюсс. Учение о биосфере как особой части Земли, населенной живыми организмами, создал украинский ученый В. И. Вернадский, хотя, по его мнению, впервые к этой идее приблизился французский биолог Ж.-Б. Ламарк. Биосфера не образует отдельной оболочки Земли, а является частью геологических оболочек земного шара, заселенных живыми организмами. Она занимает верхнюю часть литосферы, всю гидросферу и нижний слой атмосферы. Это единственная глобальная экосистема высшего порядка. Компоненты биосферы Биосфера состоит из четырех компонентов, которые важны для ее нормального функционирования. В. И. Вернадский (рис. 51.1) еще в первой половине XX века предсказал, что биосфера разовьется в ноосферу (термин предложили в 1927 году французские ученые Э. Леруа (рис. 51.2) и П. Т. де Шарден (рис. 51.3). Сначала В. И. Вернадский рассматривал ноосферу (от греч. noos — разум) как особую «разумную» оболочку Земли, которая развивается вне биосферы. Однако впоследствии он пришел к выводу, что ноосфера — это определенное состояние биосферы, при котором разумная деятельность человека становится определяющим фактором ее развития....
0 Переглянути

Стабильность экосистем и причины ее нарушения

9 Клас

Природные экосистемы содержат большое количество видов живых организмов. Эти организмы взаимодействуют между собой, образуя единую трофическую сеть. Все организмы в экосистеме связаны между собой. Хотя часто такая связь является не прямой, а опосредованной, через другие виды. Например, дождевые черви и непарные шелкопряды друг с другом напрямую не связаны, но шелкопряды при массовом размножении поедают листья деревьев. Соответственно, листья не опадают на почву, что уменьшает кормовую базу для дождевых червей. Совместно все организмы экосистемы образуют сложную целостную систему, которая находится в состоянии динамического равновесия. Иными словами, при условии изменения какого-либо элемента системы другие элементы компенсируют эти изменения и исправляют положение. Так, в случае массового размножения какого-то вида резко возрастает численность хищников и паразитов, которые им питаются, и довольно быстро численность вида уменьшается до нормальных величин. Такая способность системы восстанавливать свое состояние после нарушения называется саморегуляцией. Взаимосвязи организмов в экосистемах Большое значение для поддержания стабильности экосистемы имеют разные формы взаимодействия живых организмов. В биоценозах наблюдаются различные виды симбиоза (сосуществования видов). Наиболее распространенными формами взаимодействия являются конкуренция, хищничество, мутуализм, паразитизм и комменсализм. Даже на примере человека можно продемонстрировать все возможные варианты взаимодействия. Например, человек конкурирует с вредителями сельского хозяйства за пищевые ресурсы. А городские ласточки по отношению к человеку являются комменсалами, так как используют постройки для размещения своих гнезд....
0 Переглянути

Биотические, абиотические и антропогенные факторы

9 Клас

Организмы подвергаются действию различных факторов среды — экологических факторов, которые по своей природе могут быть абиотическими, биотическими и антропогенными (рис. 49.1). Для того чтобы адаптироваться к соответствующей среде обитания, живым организмам необходимо выработать приспособления, предотвращающие негативное влияние таких факторов. Относительно любого фактора среды живые организмы обладают так называемым диапазоном устойчивости (толерантности). Если интенсивность фактора выходит за пределы толерантности, живые организмы погибают. Так, если слон попадет в местность с температурой воздуха -20 °С, то он достаточно быстро погибнет. Поэтому организмы стремятся жить в условиях, к которым они лучше приспособлены и где факторы не выходят за пределы толерантности. Такие условия называют биологическим оптимумом для определенного вида организмов. Большинство экологических факторов меняются независимо друг от друга. И довольно трудно подобрать место обитания так, чтобы все факторы были в пределах биологического оптимума. Поэтому нередко какие-то из факторов влияют на живые организмы критичнее других. Фактор, который больше всего влияет на выживание, называют ограничивающим (лимитирующим). Лимитирующими факторами могут быть температура, давление, соленость воды, хищники и др....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 197 198 199 200 201 202 203 204 205 ... 343
Назад

Навігація