Войти
Закрыть

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

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....
0 Переглянути

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)....
0 Переглянути

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....
0 Переглянути

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)....
0 Переглянути
Вперед
1 ... 333 334 335 336 337 338 339 340 341 ... 343
Назад

Навігація