http://shkola.in.ua/1089-biolohiia-11-klas-ostapchenko-2019.html підручник за яким ми працюємо.

Фотозвіти прислати на вайбер +380969968375

06.06.2022-08.06.2022

Тема. Роль біології у вирішенні сучасних глобальних проблем людства

Опрацювати с.204-205, навести приклади з власного досвіду. Використовувати та поглиблювати знання з біології.

01.06.2022

Семестрова контрольна робота

завданнях 1 – 6 виберіть одну правильну відповідь

1. Процес одержання гібридів, який ґрунтується на об’єднанні генетичного матеріалу організмів, називається: (0,5 б.)

а) мутація; в) гібридизація;

б) модифікація; г) кон’югація.

2. Наука, що являє собою сукупність промис-лових методів, у яких використовуються живі організми або біологічні процеси - це: (0,5 б.)

а) селекція; в) мікробіологія;

б) генетика; г) біотехнологія.

3. Особливий спосіб штучного об’єднання час- тин різних рослин називається: (0,5 б.)

а) селекція; в) щеплення;

б) штучний добір; г) гібридизація.

4. Явище гетерозису спостерігається при схрещуванні: (0,5 б.)

а) спорідненому; б) неспорідненому.

5. Метод визначення якостей плідників за якостя-ми їх нащадків застосовується у селекції: (0,5 б.)

а) мікроорганізмів; в) тварин;

б) рослин; г) грибів.

6. Вирощування клітин на поживних середови-щах та клонування організмів здійснює: (0,5 б.)

а) генетика; в) клітинна інженерія;

б) біотехнологія; г) генна інженерія.

7. Закінчіть речення: (1 б.)

а) Теоретичною основою селекції є …

б) Автором вчення про центри походження культурних рослин є …

8. Дайте визначення терміну гетерозис (1 б.)

9. Встановіть послідовність етапів штучного добору за Ч. Дарвіном: (2 б.)

А. Добір особин, що успадкували від батьків бажані ознаки

Б. Розмноження особин з корисними ознаками

В. Виділення окремих особин з корисними ознаками, що цікавлять людину

Г. Розвиток бажаної ознаки, її закріплення у ряді поколінь

1.	2.	3.	4.

10. З перерахованих виберіть ознаки тварин як об’єкта селекції: (2 б.)

а) вегетативне розмноження

б) нечисленність потомства

в) тільки статеве розмноження

г) поширене явище поліплоїдії

д) значна тривалість життя

е) значні економічні затрати

11. Поясніть, яке значення для селекції рослин має вчення про центри різноманітності та походження культурних рослин? (3 б.)

23.05.2022-25.05.2022-30.05.2022

Тема. Поняття про біологічну небезпеку, біологічний тероризм та біологічний захист.

Опрацювати параграф 62, прочитати вивчити визначення та знати відповіді на запитання після параграфу, повторити 56-61, підготувати матеріали для навчальних запроектована за темами на вибір.

1. Хімерні організмів.

2. Клонування, за та проти.

3. Нанотехнології в біології.

Підготуватися до контрольної роботи.

18.05.2022

Тема: Застосування досягнень молекулярної генетики, молекулярної біології та біохімії у біотехнології

Штучний інтелект, енергетика, біотехнології - це перспективні галузі, де ви зможете багато що зробити.

Білл Гейтс

Основні поняття й ключові терміни: МОЛЕКУЛЯРНА ГЕНЕТИКА. МОЛЕКУЛЯРНА БІОЛОГІЯ. БІОХІМІЯ.

Пригадайте! Які теоретичні основи біотехнології?

Новини науки

Поки що не існує ефективних методів лікування спадкових захворювань сітківки (наприклад, пігментного ретиніту). Відбувається збій, через який фоторецептори починають гинути, що призводить до сліпоти. Для розв'язування цієї проблеми вчені намагаються створити біотехнологію доставки до цих клітин необхідних генів за допомогою вірусів або плазмід. Які біологічні науки можуть їм у цьому допомогти?

ЗМІСТ

Яке значення досягнень молекулярної генетики для біотехнології?

МОЛЕКУЛЯРНА ГЕНЕТИКА - це галузь біології, що вивчає молекулярні основи спадковості й мінливості живих організмів і вірусів. Найголовнішими досягненнями молекулярної генетики, що застосовуються в біотехнології, є закономірності організації та збереження генетичного матеріалу (хімічна природа гена, штучний синтез гена, механізми реплікації й репарації ДНК). Молекулярна генетика стала теоретичною основою генної інженерії, метою якої є створення генетичних структур та організмів з новими комбінаціями спадкових ознак.

До найважливіших методів молекулярної генетики, що їх використовують у генній інженерії, належать:

метод гібридизації ДНК з використанням ДНК-зондів - визначення фрагментів ДНК або РНК з певною генетичною інформацією за допомогою одноланцюжкових комплементарних фрагментів ДНК (ДНК-зондів);
методи секвенування генів - встановлення послідовності нуклеотидів у молекулах ДНК;
метод полімеразної ланцюгової реакції - збільшення кількості фрагментів ДНК у біологічному матеріалі;
метод генетичних маркерів - ідентифікація фрагментів ДНК за допомогою специфічних нуклеотидних послідовностей з відомою первинною структурою;
методи перенесення генів за допомогою вірусних векторів або плазмід.

Для отримання генів, їх поєднання з векторами (плазмідами або вірусами) в генетичній інженерії використовують ферменти: ревертази (ферменти, що каталізують синтез нитки ДНК на матриці іРНК), рестриктази (ферменти, що розрізають нуклеотидні послідовності в певних місцях), лігази (ферменти, що з'єднують нуклеотидні послідовності).

Отже, досягнення молекулярної генетики дають змогу отримувати гени й переносити їх з метою конструювання клітин й організмів зі зміненою спадковою інформацією.

Яке значення молекулярної біології для біотехнології?

МОЛЕКУЛЯРНА БІОЛОГІЯ - галузь біології, що вивчає біологічні процеси на рівні біополімерів - нуклеїнових кислот і білків та їх надмолекулярних структур. Для біотехнології фундаментальне значення мають такі досягнення цього розділу, як встановлення механізмів реалізації генетичної інформації, біосинтезу білків, мембранного транспортування, ферментного каталізу, а також вивчення регуляторних механізмів цих процесів. Молекулярна біологія разом з молекулярною генетикою стали фундаментом для клітинної інженерії, мета якої - створення нових клітин та отримання тканин, органів й

організмів з клітинного матеріалу.

Основними методами молекулярної біології, що їх застосовують у біотехнології, є:

метод соматичної гібридизації - поєднання соматичних клітин різних тканин або організмів для отримання нових комбінацій ознак;
метод культури клітин (тканин) - виділення й перенесення клітин з організму на поживні середовища для отримання генетично однорідних популяцій клітин;
метод клонування організмів - отримання із застосуванням нестатевих способів розмноження клонів, що складаються з генетично однорідних клітин. Основою клонування є явище тотипотентності - здатність однієї клітини багатоклітинного організму давати початок цілому новому організму шляхом поділу. Технологія пересаджування ядер соматичних клітин в яйцеклітину, з якої власне ядро було вилучене, й наступне вирощування та отримання організму набуло широкого застосування як соматичне клонування (наприклад, клонування вівці Доллі). У клітинній інженерії розрізняють ще ембріональне клонування, за якого донорами ядер є морули або бластоцисти (наприклад, отримання й клонування химерних мишей).

Отримання клітин і клітинних продуктів експресії було б неможливим без участі таких ферментів, як полімерази (ДНК-полімерази, РНК-полімерази), синтетази (ферменти синтезу білків), протеази (ферменти розщеплення білків), нуклеази (ферменти розщеплення нуклеїнових кислот).

Отже, досягнення молекулярної біології є основою більшості галузей біотехнології.

Для яких напрямів біотехнології фундаментальною основою є біохімія?

БІОХІМІЯ - наука про хімічний склад і хімічні процеси, що відбуваються в клітинах живих організмів. Сучасна біохімія вивчає організми на молекулярному рівні за допомогою цілої низки методів: електрофорезу, хроматографії, електронної мікроскопії, ультрацентрифугування, полярографії, методу мічених атомів.

На ґрунті її фундаментальних досліджень створюються біотехнології для медицини, сільського господарства, промисловості, охорони довкілля: одержання харчових продуктів (наприклад, кефірів, йогуртів, сухого молока, хліба, соків), отримання лікарських препаратів (наприклад, вакцин, антибіотиків, вітамінів, ферментів), безвідходні технології очищення довкілля (наприклад, біотехнологія розкладу штучних полімерних матеріалів), добування екологічно чистих видів палива (наприклад, біогазу, біодизелю), кормів для сільськогосподарських тварин (наприклад, кормових білків із парафінів нафти), створення засобів догляду й захисту рослин (наприклад, створення біодобрив, біогумусу). Великим є значення біохімії у розв'язуванні екологічної проблеми утилізації та переробки відходів, створенні будівельних матеріалів нового покоління та створенні біотехнології отримання біорозщеплюваних матеріалів (наприклад, полігідроксіалканоатів).

Успіхи біохімії є фундаментом для розвитку таких напрямів біотехнології, як:

інженерна ензимологія - це галузь, що ґрунтується на використанні каталітичних функцій ферментів у ізольованому стані або у складі певних клітин для одержання продуктів (наприклад, біотехнологія отримання ферментів для освітлення фруктових соків);
мікробіологічний синтез - галузь, що займається створенням промислових способів добування речовин і сировини за допомогою мікроорганізмів (архей, бактерій, нижчих грибів, одноклітинних рослин) і продуктів їхньої життєдіяльності (наприклад, біотехнологія одержання антибіотиків, штучних кормових білків, ферментів, вітамінів В2, В12, С, гіберелінів, стероїдних речовин);
екологічна інженерія - галузь, завданням якої є поліпшення стану довкілля та створення технологій, що забезпечують очищення води, повітря, ґрунтів (основними інструментами галузі є «зелена хімія», «зелена енергетика», «зелений транспорт», біоочищення стічних вод, технологія очищення ґрунтів або водойм від забруднювачів за участі рослин - фіторемедіація) (іл. 102).

Іл. 102. Рослини-ремедіатори: 1 - верба п'ятитичинкова; 2 - гірчиця індійська

Отже, біохімія є фундаментальною основою таких напрямів біотехнології, як інженерна ензимологія, мікробіологічний синтез, екологічна інженерія.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Самостійна робота з ілюстрацією

Перед вами схема окремих етапів створення трансгенного сорту суниць. Назвіть ці етапи й укажіть методи й ферменти, що їх було використано під час створення сорту.

Проект на тему «Клонування організмів»

5 липня 1996 р. - день народження вівці Доллі. Її поява символізувала видатний прорив у біотехнології. Підготуйте проект, в якому розкрийте досягнення й проблеми цього методу клітинної інженерії, сформулюйте перспективи клонування та висловіть свої судження щодо застосування клонування в сільському господарстві, промисловості, медицині, ветеринарії.

СТАВЛЕННЯ

Біологія + Хімія. «Зелена хімія»

«Зелена хімія» - галузь екологічної інженерії, що займається створенням, розробленням і застосуванням хімічних продуктів і процесів, що зменшують або унеможливлюють використання й утворення шкідливих речовин. У 1998 р. П. Т. Анастас і Дж. С. Уорнер у своїй книжці «Зелена хімія: теорія і практика» сформулювали дванадцять принципів «зеленої хімії». Назвіть ці принципи. Обґрунтуйте значення біотехнології для досягнення цілей «зеленої хімії».

РЕЗУЛЬТАТ письмово

Оцінка	Завдання для самоконтролю
1-6	1. Що таке молекулярна генетика і генна інженерія? 2. Назвіть досягнення молекулярної генетики. 3. Що таке молекулярна біологія й клітинна інженерія? 4. Назвіть найвідоміші відкриття молекулярної біології. 5. Що таке біохімія й мікробіологічний синтез? 6. Яке значення біохімії для екологічної інженерії?
7-9	7. Яке значення досягнень молекулярної генетики для біотехнології? 8. Яке значення молекулярної біології для біотехнології? 9. Для яких напрямів біотехнології фундаментальною основою є біохімія?
10-12	10. Висловіть своє судження щодо застосування досягнень молекулярної генетики, молекулярної біології та біохімії у біотехнології.

16.05.2022

Тема: Сучасна біотехнологій та її основні напрямки

Опрацювати параграф 57, виписати та вивчити визначення, дати письмову відповідь на запитання з розділу "поміркуйте " на с. 192

11.05.2022

Тема: Генна інженерія людини: досягнення та ризики. Ідентичні проблеми сучасної медицини

Опрацювати параграф 56, виписати та вивчити визначення, дати письмову відповідь на запитання 2 з розділу " поміркуйте " на с. 190

09.05.2022

Тема: Застосування методів генної та клітинної інженерії в сучасній селекції

Ознайомитись з відео за посиланнями:

https://youtu.be/L8pLIjBy_ug

https://youtu.be/WZDH3hVnpIw

Опрацювати параграф 55, скласти конспект, дати пісмові відповіді на запитання " поміркуйте " на с. 187

04.05.2022

Тема: Значення для планування селекційної роботи М.І. Вавилова про центри різноманітності та походження культурних рослин, закону онкологічних рядів спадкової можливості

Опрацювити праграф 53, дати письмові відповіді на запитання після параграфу.

02.05.2022
Тема: Сучасні методи селекції тварин, рослин і мікроорганізмів. Явище гетерозису та його генетичні основи.

Опрацювати параграф 52, виписати та вивчити визначення, дати письмові відповіді на запитання після параграфу, повторити зовнішню та внутрішню будову тварин.

27.04.2022

Тема. Завдання та досягнення сучасної селекції. Внесок вітчизняних вчених-селекціонерів.

Опрацювати параграф 51, прочитати, вивчити визначення, знати відповіді на запитання після параграфу, письмово завдання 2-4 на с. 174.

25.04.2022

Тема. Практична робота 3. Оцінка екологічного стану свого регіону.

Виконати роботу письмово за азавдання ми на с. 171.

20.40.2022

Тема. Концепція сталого розвитку та її значення.

Опрацювати параграф 50, прочитати, вивчити визначення, знати відповіді на запитання після параграфу, письмово завдання поміркуйте на с. 171.

18.04.2022

Тема. Червона книга та чорні списки видів тварин. Зелена книга України.

Опрацювати параграф 49, прочитати, вивчити визначення, знати відповіді на запитання після параграфу, письмово завдання 2, 3 на с. 168.

13.04.2022

Тема. Екологічна політика в Україні .

Опрацювати параграф 48, прочитати, вивчити визначення, знати відповіді на запитання після параграфу, письмово завдання 2,6,7 на с. 164.

11.04.2022

Тема. Антропічний вплив на біорізноманіття.

Опрацювати параграфи 46-47, прочитати, вивчити визначення, знати відповіді на запитання після параграфу, письмово завдання поміркуйте на с. 157 та запитання 7 на с. 161

06.04.2022

Тема. Основні джерела анторіпчного забруднення ґрунтів.

Опрацювати параграф 45, прочитати, вивчити визначення, знати відповіді на запитання після параграфу, письмово завдання поміркуйте на с. 154.

04.04.2022

Тема. Антропічний вплив на гідросферу.

Опрацювати параграф 44, прочитати, вивчити визначення, знати відповіді на запитання після параграфу, письмово завдання поміркуй на с. 151.

30.03.2022

Тема. Анторопічний вплив на атмосферу. Наслідки забруднення атмосферного повітря та його охорона.

Опрацювати параграф 43, прочитати вивчити визначення, письмово дати відповіді на запитання 1-4 на с. 148

28.03.2022

Тема. Поняття про якість довкілля. Критерії забруднення довкілля.

Опрацювати параграф 42, прочитати вивчити визначення, письмово дати відповіді на запитання 1, 4 - 6 на с. 146

23.03.2023

Тема. Види забруднення, їхні наслідки для природних і штучних екосистем та людини.

Опрацювати параграф 40 - 41, прочитати вивчити визначення, письмово дати відповіді на запитання 1-4 на с. 140 та на с. 142

21.03.2022

Тема. Сучасні екологічні проблеми у світі та в Україні.

Опрацювати параграф 39, прочитати та вивчити визначення, письмово дати відповіді на запитання 1-4 на с. 136

07.02.2022

Тема. Екологічні сукцесії як процеси саморозвитку екосистем.

Опрацювати параграф 35, дати письмові відповіді на запитання після параграфу.

02.02.2022

Тема: Типи зв'язків між популяціями різних видів в екосистемах

Опрацювати параграф 34, дати письмові відповіді на запитання після параграфу

31.01.2022

Тема: Властивості та характеристики екосистем

Опрацювати параграф 33, скласти конспект

17.11.2021

Тема: Адаптивні біологічні ритми біологічних систем різного рівня організації. Типи адаптивних біологічних ритмів організмів. Фотоперіодизм та його адаптивне значення.

Опрацювати параграф 17, вивчити визначення, письмово завдання 1-8 на с. 66

15.11.2021

Тема: Практична робота 1. Визначення ознак адаптованості різних організмів до середовища існування.

Переглянути відео та виконати завдання з відео. https://m.youtube.com/watch?v=Ixoawf8pGnY

10.11.2021

Тема: Поширення паразитизму серед різних груп організмів. Форми та роль паразитизму в природі. Адаптація паразитів до мешкання в організмі хазяїна. Відповідь огранізму хазяїна на оселення паразитів

Опрацювати параграф 13, скласти по 4 тестових запитання до параграфу, завдання поміркуйте на с. 47.

Підготовка до ЗНО: опрацювати урок з ВШО за посиланням: https://youtu.be/RVBokkPgWTA

08.11.2021

Тема: Організм як середовище мешкання

Опрацювти параграф 13, письмово завдання 1-5 на с. 47

Підготовка до ЗНО: переглянути відое за посиланням, скласти схему https://www.youtube.com/watch?v=hL_agRdpWC8

03.11.2021

Тема: Симбіоз та його форми

Опрацювати парграф 12, виписати форми симбіозу з прикладами

Підготовка до ЗНО пройти тест за посиланням https://zno.osvita.ua/biology/415/

01.11.2021

Тема: Грунтове середовище існування

Опрацювати парграф 16, дати пісьмові відповіді на запитання 1-3 на с. 61

Підготовка до ЗНО переглянути відео за посиланням, виписати нову інформацію https://www.youtube.com/watch?v=orKC1kW76uU

27.10.2021

Тема: Способи терморегуляції організмів

Опрацювати парагаф 15, навести приклади тварин із різними способами терморегуляції.

Переглянути відео за посиланням, виписати нові факти про які ви дізнались з відео.

https://www.youtube.com/watch?v=DcYKoxmwz78

Підготовка до ЗНО: Повторити: Різноманітність рослин

25.10.2021

Тема: Наземно-повітряне середовище існування

Опрацювати параграф 15, письмово дати відповіді на запитання на 3-5, та поміркуйте на с. 57

Підготовка до ЗНО: Повторити будова рослин. Корінь. Пагін. Квітка. Плід. Насінина.

05.05.2021

Тема: Застосування досягнень молекулярної генетики, молекулярної біології та біохімії у біотехнології

Опрацювати параграф 59-60, на с. 195-200, письмово запитання 1-4 та поміркуйте на с. 197 та на с. 200

28.04.2021

Тема: Сучасна біотехнологія та її основні напрямки.

Опрацювати параграф 57-58 письмово завдання 1-4 на с. 192 та 1-5 на с. 195

26.04.2021

Тема: Генна інженерія людини: досягнення та ризики. Біоетичні проблеми сучасної медицини

Опрацювати параграф 56 на с. 187 письмово завдання1-4 та поміркуйте на с. 190

21.04.2021

Тема: Застосування методів генної та клітинної інженерії в сучасній селекції

Опрацювати параграф 55 на с. 184, письмово відповіді на запитання 1-3 та поміркуйте на с. 187

19.04.2021

Тема: Значення для планування селекційної роботи вчення М.І. Вавілова про центри різноманітності та походження культурних рослин, закону гомологічних рядів спадкової мінливості

Опрацювати параграф 54 на с. 181, письмово відповіді на запитання 1-6 та поміркуйте на с. 184

14.04. 2021

Тема: Сучасні методи селекції тварин, рослин і мікроорганізмів. Явище гетерозису та його генетичні основи

Опрацювати параграф 53, с. 177, прівняти штучний та природний добір, вивчити визначення, скласти 6 тестових запитань

12.04.2021

Тема: Завдання та досягнення сучасної селекції. Внесок вітчизняних учених-селекціонерів

Опрацювати параграфи 51-52, с 172, 174, вивчити визначення, дати письмові відповіді на запитання 1-6 ( поміркуйте і творче) на с. 177 або скласти 6 тестових запитань

31.03.2021

Практична робота 3 Оцінка екологічного стану свого регіону

Опрацювати с.213, повторити параграфи 46-52 на с.176-203, скласти по 10 тестових запитань

Виконати практичну роботу 3 на с. 206 за посиланням,

https://lib.imzo.gov.ua/wa-data/public/site/books2/pidruchnyky-11-klas-2019/16-biologiya-i-ekologiya-11-klas/abetka-biologia-11-kl-2019.pdf

29.03.2021

Тема: Кончепція сталого розвитку та її значення. Природокористування в контексті сталого розвитку. Поняття про екологічне мислення. Необхідність міжнародної взаємодії у справі охорони довкілля

Опрацювати параграф 54 на с. 209 за посиланням

https://lib.imzo.gov.ua/wa-data/public/site/books2/pidruchnyky-11-klas-2019/16-biologiya-i-ekologiya-11-klas/abetka-biologia-11-kl-2019.pdf

дати письмові відповіді на запитання 1-10 на с. 212

24.03.2021

Тема: Червона книга та чорні списки тварин. Зелена книга України

Опрацювати матеріал параграфу 53 на с. 204 за посиланням https://lib.imzo.gov.ua/wa-data/public/site/books2/pidruchnyky-11-klas-2019/16-biologiya-i-ekologiya-11-klas/abetka-biologia-11-kl-2019.pdf , дати письмові відповіді на запитання 1-10 на с. 207

20.01.2021

Тема: Закономірності впливу екологічних чинників на організми та їх угруповання. Стено- та еврибіонтні види

Переглянути відео https://youtu.be/hcb43pGXqOI

Опрацювати параграф 28 , виписати та вивчити закони, сласти три тестових запитання

18.01.2021

Тема: Екологічні чинники та їхня класифікація

Переглянути відео https://youtu.be/dDcruDAbeVU

Опрацювати параграф 27, дати письмові відповіді на запитання 1-4 на с. 98

13.01.2021

Тема: Екологічні закони

Опрацювати параграф 26, виписати визначення, виписати 2-3 закони з поясненням з вікіпедії

11.01.2021

Тема: Предмет вивчення екології,її завдання та методи. Звязки екологїї з іншими науками

Опрацювати параграф 25 , вивчити визначення, знати відповіді на запитання після параграфу, скласти 6 тестових запитань

Виконати завдання за посиланням:

https://classroom.google.com/c/MTUwNTkyMzczNjg2?cjc=wb4yjja

Фотозвіти та прислати за адресою olga.panchenko1111@gmail.com або на вайбер +380969968375

28.05.2020

Тема: Повторення

Застосування результатів біологічних досліджень у селекції, медицині та біотехнології

Результатом біологічних досліджень є знання, необхідні для забезпечення сталого розвитку людства, розв'язування глобальних проблем, розроблення та впровадження досягнень біотехнології, що визначають рівень розвитку багатьох галузей, передусім селекції, медицини, сільського господарства, промисловості, охорони довкілля й біорізноманіття.

СЕЛЕКЦІЯ - наука про створення нових і поліпшення вже існуючих сортів рослин, порід тварин і штамів мікроорганізмів. Основними розділами є селекція, рослин, селекція тварин і селекція мікроорганізмів.
Основні напрями сучасних досліджень	Біологічні основи	Науки, що є теоретичною основою
• Маркерна селекція • Геномна селекція • Адаптивна селекція	Вчення про центри походження культурних рослин Закон гомологічних рядів Вчення про мутації Вчення про гетерозис Біоетичний підхід	Молекулярна біологія, молекулярна генетика, біохімія, мікробіологія, екологія, генетика, еволюційна біологія
МЕДИЦИНА - система наукових знань і практичної діяльності, спрямованої на збереження здоров'я й лікування захворювань. Основними розділами є теоретична медицина й практична медицина.
Основні напрями сучасних досліджень	Біологічні основи	Науки, що є теоретичною основою
Репродуктивна медицина Трансплантологія Донорство Біомедична інженерія Регенеративна медицина Генотерапія Онкологія	Вчення про стрес Теорія хвороб цивілізації Екологічний підхід Психосоматика Етологічний підхід Біоетичний підхід	Біологія людини, екологія людини, етологія людини, біотехнологія, вірусологія, мікробіологія, епідеміологія, імунологія, антропологія, біоінформатика
БІОТЕХНОЛОГІЯ - це комплекс наук, засобів, методів, спрямованих на одержання і використання процесів, клітин, продуктів життєдіяльності організмів у промисловому виробництві. Основними розділами є харчова, промислова, ветеринарна, екологічна, медична біотехнологія
Основні напрями сучасних досліджень	Біологічні основи	Науки, що є теоретичною основою
Генна інженерія Клітинна інженерія Екологічна інженерія Біоінженерія Промислова мікробіологія	Закономірності збереження й реалізації генетичної інформації Екологічний підхід Геноміка Протеоміка Біоетичний підхід	Молекулярна генетика Молекулярна біологія Біохімія Мікробіологія Екологія Біологія людини Селекція

БІОЛОГІЧНА НЕБЕЗПЕКА - це небезпека для здоров'я й життя людини, пов'язана із впливом на нього агентів біологічної природи. До біологічних чинників небезпеки належать:

Іл. 103. Отруйні рослини України: 1 - чемериця біла; 2 - вовча ягода; 3 - блекота чорна

Іл. 104. Отруйні шапинкові гриби: 1 - бліда поганка; 2 - пантерний мухомор; 3 - червоний мухомор

Іл. 105. Отруйні тварини України: 1 - медуза коренерот; 2 - каракурт; 3 - гадюка звичайна

отруйні рослини (аконіт отруйний, блекота чорна, борщівник Сосновського, болиголов плямистий, віх отруйний, вовча ягода, дурман звичайний, тис ягідний) (іл. 103);
отруйні гриби (бліда поганка, мухомор червоний і пантерний, несправжні опеньки, чортів гриб) (іл. 104);
отруйні тварини (каракурт, тарантул, шершні, гадюка звичайна і степова) (іл. 105);
патогенні неклітинні форми життя (віруси, пріони, віроїди);
хвороботворні мікроорганізми (бактерії, одноклітинні твариноподібні);
продукти життєдіяльності організмів (наприклад, токсини ціанобактерій, ботулотоксини, антибіотики, рицин);
генетично модифіковані організми та генетичні конструкції (вірусні вектори, онкогени, гени білків-токсинів).

Біологічну та екологічну небезпеку становлять забруднення природних ресурсів, масове розмноження комах, зміни природного біорізноманіття та порушення біологічної рівноваги. До біологічних ризиків належать також ненавмисні наслідки наукових досліджень та біологічні інвазії. За останні роки швидко розмножуються і поширюються слизняки, які за відсутності контролю можуть пошкоджувати врожай практично усіх культур на городах і в садах. Впродовж 3-4 останніх років на водних теренах країни успішно «мігрує» пістія шарувата, або водяний латук.

Основними джерелами виникнення біологічних загроз є: 1) епідемії та спалахи інфекційних захворювань людини; 2) масові захворювання тварин (епізоотії) й рослин (епітофітії); 3) аварії на біологічно небезпечних об'єктах; 4) природні резервуари патогенних мікроорганізмів; 5) транскордонне перенесення патогенних мікроорганізмів і чужорідних видів; 6) диверсії на біологічно небезпечних об'єктах; 7) біологічний тероризм; 8) застосування біологічної зброї державою.

Отже, носіями біологічної небезпеки є біологічні явища, процеси, об'єкти, здатні у певних умовах завдавати шкоди здоров'ю людини.

Що таке біологічна зброя?

Біологічний тероризм - застосування небезпечних біологічних агентів для завдання шкоди життю і здоров'ю людей заради досягнення цілей політичного або ідеологічного характеру. Зазвичай ідеться про навмисне «вивільнення» патогенних біологічних засобів з метою завдання максимальної шкоди людині, тваринам і рослинам для досягнення особистих, політичних, соціальних або релігійних цілей. У XX ст. було зафіксовано понад 100 підтверджених випадків використання біологічних агентів, з яких 19 були терористичними актами. Окремим випадком біологічного тероризму є агротероризм з використанням біологічної зброї проти культурних рослин або домашніх тварин.

Іл. 106. За часів «холодної війни» острів Відродження в Аральському морі був випробувальним майданчиком для біологічної зброї

Біологічна зброя - це спеціальні боєприпаси, прилади із засобами доставки, що споряджені біологічними агентами. Біологічні агенти - патогенні мікроорганізми, токсини, заражені комахи, а також синтетичні хімічні речовини - гербіциди та дефоліанти. З розвитком генетичної інженерії можна добути особливо небезпечні штами стійких до антибіотиків мікроорганізмів, які зможуть протистояти вакцинам. Біологічна зброя є засобом масового ураження й призначається для ураження людей, свійських і службових тварин, сільськогосподарських тварин і рослин. Навмисне застосування таких біологічних речовин для ураження або знищення людей, а також сільськогосподарських тварин і рослин входить у поняття «біологічна війна». Для ураження людей найбільш ймовірне використання як біологічної зброї збудників натуральної віспи, сибірської виразки, чуми, туляремії, бруцельозу, висипного тифу, жовтої гарячки, токсину ботулізму (іл. 106).

Отже, біотероризм є незаконним використанням біологічних засобів проти людей для досягнення особистих, політичних, соціальних або релігійних цілей.

Які основні напрями реалізації біологічної безпеки?

Термін «біобезпека» запропоновано в додатковій угоді до Конвенції про біологічне різноманіття, що відома під назвою «Картахенський протокол із біобезпеки», який було прийнято в Монреалі (2000 р.).

Відповідно до рекомендацій ВООЗ установлено чотири рівні біобезпеки:

І рівень - вимагає ретельного виконання стандартних запобіжних заходів і не потребує застосування спеціальних бар'єрів крім засобів обробки рук і спеціального одягу;
ІІ рівень - рекомендується для лабораторій, які проводять роботи з більш небезпечними біологічними об'єктами, що спричиняють у людини захворювання середньої тяжкості;
ІІІ рівень - стосується об'єктів, у яких робота виконується з біоагентами, що можуть спричиняти важкі або смертельні захворювання, але для боротьби з якими існують методи лікування;
VІ рівень - необхідний для роботи з біоагентами, що спричиняють важкі та смертельні хвороби у людей і проти яких немає вакцин або інших методів лікування.

Національна біологічна безпека - це система організаційних і технічних заходів захищеності окремої особи та суспільства в цілому від потенційних і реальних біологічних загроз. В Україні розроблено концепцію державної цільової програми біобезпеки та біологічного захисту на 2012-2015 рр., в якій визначено пріоритети державної політики в сфері біобезпеки.

Біологічний захист - це комплекс заходів з метою запобігання впливу шкідливих біоагентів на стан здоров'я людей, тварин і навколишнє середовище. Однією зі складових біозахисту є оцінювання біологічного зараження навколишнього середовища, що в даний час набуває все більшого значення. Збір, ідентифікація біологічних агентів і вживання заходів захисту мають бути завчасними настільки, щоб вони були ефективними.

Іншою складовою біозахисту є прийняття на державному і міжнародному рівнях документів, конвенцій, договорів. Найважливішою в цьому аспекті є Конвенція про заборону біологічної й токсичної зброї, що була відкрита для підписання 10 квітня 1972 р. і вступила в силу 26 березня 1975 р. Нині її учасниками є 163 держави, які зобов'язалися не розробляти, не виробляти і не накопичувати біологічну зброю. Згідно з концепцією для зменшення всезростаючої біологічної загрози від застосування біологічної зброї та епідемій інфекційних захворювань необхідно: 1) суворо дотримуватись угод усіма державами без винятку; 2) здійснювати жорсткий міжнародний контроль за розробленням біологічної зброї; 3) розробляти нові вакцини; 4) здійснювати всеохопну вакцинацію населення; 5) мати стратегічний запас вакцин; 6) здійснювати профілактику щодо запобігання інфекційним хворобам; 7) поліпшувати умови життя населення з метою запобігання спалахам невідомих інфекційних захворювань.

Отже, БІОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА - стан середовища життя людини, у якому немає негативного впливу біологічних чинників на людину в теперішньому і майбутніх поколіннях, а також немає незворотного негативного впливу на біологічні об'єкти природних і штучних екосистем.

ДІЯЛЬНІСТЬ

Самостійна робота з таблицею. Біонебезпечні інфекційні захворювання

Визначте збудників і механізм передачі інфекційних захворювань, що можуть бути причиною біологічної небезпеки. Чому хвороботворні віруси й бактерії у зафіксованих випадках були біологічною зброєю масового ураження? Які особливості відрізняють біологічну зброю від хімічної?

Захворювання	Збудник	Механізм передачі
Натуральна віспа
Сибірська виразка
Чума
Висипний тиф
Туляремія

Біологія + Історія. Вірус натуральної віспи як біологічна зброя

Одним з найдавніших прикладів використання вірусу віспи як біологічної зброї може слугувати випадок зараження корінних жителів Америки - індійців натуральною віспою через інфіковані ковдри хворих людей, що їх було передано їм на знак дружби білими колоністами в 1763 р. Тоді лише за декілька років населення континенту скоротилося з 75 млн до 600 тис. людей. Вірус натуральної віспи вважається найнебезпечнішим агентом. Чому? Висловіть судження про небезпеку біологічної зброї для життя на Землі.

СТАВЛЕННЯ

Біологія + Логіка. Діаграма Венна і символ біологічної небезпеки

Діаграма Венна - діаграма, що показує можливі логічні відношення для набору множин. Діаграму Венна використовують для вивчення елементарної теорії множин та ілюстрування простих співвідношень логіки, статистики, мовознавства, інформатики. Діаграма Венна ілюструє взаємодіючі компоненти та зв'язки між ними у вигляді перетинів.

Застосуйте діаграму Венна та запропонуйте своє пояснення змісту, що має символ біологічної небезпеки.

РЕЗУЛЬТАТ

Оцінка	Завдання для самоконтролю
1-6	1. Що таке біологічна небезпека? 2. Назвіть основні групи біологічно небезпечних чинників. 3. Що таке біологічний тероризм? 4. Що таке біологічна зброя? 5. Що таке біологічна безпека? 6. Назвіть основні напрями реалізації біологічної безпеки.
7-9	7. Якими є чинники біологічної небезпеки? 8. Що відрізняє біологічну зброю? 9. Які основні напрями реалізації біологічної безпеки?
10-12	10. Висловіть судження про небезпеку біологічної зброї для життя на Землі.

25.05.2020

Тема: Повторення

РЕПРОДУКЦІЯ (розмноження) — відтворення собі подібних, завдяки чому забезпечуються безперервність і спадковість життя.

Таблиця 9. ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ФОРМ РОЗМНОЖЕННЯ ОРГАНІЗМІВ

Ознака	Нестатеве розмноження	Статеве розмноження
Поділ клітин, що є основою	Мітоз	Мейоз
Клітини, які беруть участь	Соматичні	Статеві
Фази (гаплоїдна, диплоїдна)	Диплоїдний набір хромосом	Гаплоїдний набір хромосом
Джерело мінливості	Мутації	Мутації. Генетична рекомбінація
Участь батьківських особин	Здебільшого одна	Здебільшого дві
Ідентичність покоління	Генетично точні копії батьків	Генетично відмінні від батьків
Основні види	Поділ навпіл, множинний поділ, брунькування, спороутворення, вегетативне розмноження	Партеногенез Поліембріонія Гермафродитизм Роздільностатевість
Біологічне значення	Сприяє збереженню найбільшої пристосованості за незмінних умов існування. Забезпечує швидке відтворення великої кількості нащадків	Сприяє генетичному різноманіттю особин і створює передумови для освоєння нових умов. Забезпечує повільне відтворення невеликої кількості нащадків

ІНДИВІДУАЛЬНИЙ РОЗВИТОК (онтогенез) — це розвиток особини від їі зародження до смерті.

Таблиця 10. ПЕРІОДИЗАЦІЯ ОНТОГЕНЕЗУ БАГАТОКЛІТИННИХ ОРГАНІЗМІВ

У тварин (на прикладі хордових тварин)

У рослин (на прикладі покритонасінних)

I. Ембріональний період

Дроблення

Гаструляція

Гістогенез та органогенез

II. Постембріональний період

Нестатевозрілий період

Період статевого дозрівання

Період статевої зрілості

Період старіння і смерть

I. Ембріональний період

Продукування зародкової меристеми

Утворення зародкового корінця та пагона

Формування насінини

II. Постембріональний період

Період проростка

Період молодості

Період зрілості

Період старіння і смерть

Типи постембріогенезу тварин

Прямий розвиток — це розвиток, за якого щойно народжена тварина загалом нагадує дорослу (ссавці, плазуни, птахи, хрящові риби, павуки, скорпіони, війчасті та малощетинкові черви). Біологічне значення прямого розвитку полягає в тому, що зменшується вразливість народженої тварини щодо зовнішніх чинників.

Непрямий розвиток — це розвиток, за якого утворюється личинка, яка перетворюється на дорослу особину безпосередньо або через перетворення (земноводні, кісткові риби, комахи, кліщі, більшість молюсків, червів). Біологічне значення непрямого розвитку: живильна функція, раціональне використання ресурсів, розселення, забезпечення зараження хазяїв Різновиди непрямого розвитку:

- прямий розвиток з повним перетворенням — це розвиток личинки, який супроводжується перебудовою всіх її органів і систем (наприклад, у твердокрилих, кісткових риб, земноводних);

• непрямий розвиток з неповним перетворенням — це розвиток личинки, яка має спільні риси будови з дорослими особинами, в зв'язку з чим перетворення стосуватимуться окремих органів і систем (наприклад, у прямокрилих, тарганів, клопів, термітів).

Самоконтроль знань

Тест 5. РЕПРОДУКЦІЯ ТА РОЗВИТОК

І. Завдання з вибором правильної відповіді (по 1 балу за кожну правильну відповідь)

1. Як називається процес розвитку кількох зародків з однієї зиготи?

А партеногенез

Б поліембріонія

В фрагментація

Г брунькування

2. Яка з наведених істот здатна до регенерації найбільшою мірою?

А губка-бодяга

Б аскарида людська

В восьминіг

Г жук-олень

3. Укажіть основну проблему сучасної трансплантології.

А пересаджування органів

Б підбір антигенів

В подолання сумісності

Г подолання несумісності тканин й органів

4. Фаза розходження однохроматидних хромосом до полюсів клітини — це

А профаза

Б метафаза

В анафаза

Г телофаза

5. Генетично запрограмована загибель клітин — це

А некроз

Б мітоз

В апоптоз

Г цитоз

II. Завдання на встановлення відповідності (2 бали за правильне зіставлення)

6. Зіставте спосіб нестатевого розмноження з організмами, для яких властивий.

А поділ навпіл

Б брунькування

В спороутворення

Г множинний поділ

1 дріжджі

2 малярійний плазмодій

3 хламідомонада

4 амеба протей

5 ящірка

7. Зіставте стадію сперматогенезу людини з клітинами, які утворюються.

А стадія розмноження

Б стадія росту

В стадія дозрівання

Г стадія формування

1 сперматоцити І-го порядку

2 сперматозоони

3 сперматогонії

4 неполярні тільця

5 сперматиди

III. Завдання з вибором правильної комбінації відповідей (3 бали за правильну комбінацію)

8. Укажіть ознаки, що характеризують ембріональну стадію, позначену цифрою 5.

А Назва

1 зигота

2 бластула

3 гаструла

4 нейрула

Б Кількість зародкових листків

1 один

2 два

3 три

4 чотири

В У яких організмів наявна?

1 водорості

2 вищі рослини

3 хордові

4. членистоноги

21.05.2020

Тема: Повторення

Основи селекції і біотехнології

І варіант

У завданнях 1 – 6 виберіть одну правильну відповідь

а) мутація; в) гібридизація;

б) модифікація; г) кон’югація.

а) селекція; в) мікробіологія;

б) генетика; г) біотехнологія.

3. Особливий спосіб штучного об’єднання час- тин різних рослин називається: (0,5 б.)

а) селекція; в) щеплення;

б) штучний добір; г) гібридизація.

4. Явище гетерозису спостерігається при схрещуванні: (0,5 б.)

а) спорідненому; б) неспорідненому.

5. Метод визначення якостей плідників за якостя-ми їх нащадків застосовується у селекції: (0,5 б.)

а) мікроорганізмів; в) тварин;

б) рослин; г) грибів.

6. Вирощування клітин на поживних середови-щах та клонування організмів здійснює: (0,5 б.)

а) генетика; в) клітинна інженерія;

б) біотехнологія; г) генна інженерія.

7. Закінчіть речення: (1 б.)

а) Теоретичною основою селекції є …

б) Автором вчення про центри походження культурних рослин є …

8. Дайте визначення терміну гетерозис (1 б.)

9. Встановіть послідовність етапів штучного добору за Ч. Дарвіном: (2 б.)

А. Добір особин, що успадкували від батьків бажані ознаки

Б. Розмноження особин з корисними ознаками

В. Виділення окремих особин з корисними ознаками, що цікавлять людину

Г. Розвиток бажаної ознаки, її закріплення у ряді поколінь

1.	2.	3.	4.

10. З перерахованих виберіть ознаки тварин як об’єкта селекції: (2 б.)

а) вегетативне розмноження

б) нечисленність потомства

в) тільки статеве розмноження

г) поширене явище поліплоїдії

д) значна тривалість життя

е) значні економічні затрати

ІІ варіант

У завданнях 1 – 6 виберіть одну правильну відповідь

1. Наука про теоретичні основи і методи створення нових та поліпшення існуючих сортів рослин, порід тварин називається: (0,5 б.)

а) генетика; в) мікробіологія;

б) селекція; г) біотехнологія.

2. Комплекс заходів, спрямованих на перевірку відповідності якостей тих чи інших порід або сортів до умов певної природної зони – це: (0,5 б.)

а) районування; в) щеплення;

б) штучний добір; г) гібридизація.

3. Схрещування особин, що належать до різних видів, родів, називається: (0,5 б.)

а) споріднене; в) внутрішньовидове;

б) неспоріднене; г) міжвидове.

4. Явище стерильності гібридів спостерігається при схрещуванні: (0,5 б.)

а) внутрішньовидовому; б) міжвидовому.

5. Метод щеплення застосовується у селекції: (0,5 б.)

а) мікроорганізмів; в) тварин;

б) рослин; г) грибів.

6. Синтез генів поза організмом, видалення з клітини і перебудову окремих генів здійснює: (0,5 б.)

а) генетика; в) клітинна інженерія;

б) біотехнологія; г) генна інженерія.

7. Закінчіть речення: (1 б.)

а) Основними методами селекції є …

б) Автором вчення про штучний добір є …

8. Дайте визначення терміну клон (1 б.)

9. Встановіть послідовність етапів клонування організму: (2 б.)

А. Стимулювання поділу яйцеклітини електричним струмом

Б. Пересаджування у яйцеклітину ядра сома-тичної клітини іншого організму

В. Пересадка штучної зиготи у організм самки, де відбувається розвиток зародка

Г. Видалення ядра з яйцеклітини організму

1.	2.	3.	4.

10. З перерахованих виберіть ознаки рослин як об’єкта селекції: (2 б.)

а) роздільностатевість

б) велике число нащадків

в) вегетативне розмноження

г) невимогливі до умов середовища

д) поширене явище поліплоїдії

е) значна селекційна цінність кожного об’єкта

11. Чим можна пояснити, що райони одомаш-нення тварин, зазвичай, збігаються з центрами походження культурних рослин? (3 б.)

18.05.2020

Тема: Трансгенні організми: за та проти

Химерні організми

Химерами називають організми або їх частини, що складаються з генетично різнорідних тканин. Уперше цей термін застосував німецький ботанік Г. Вінклер (1907) для форм рослин, отриманих у результаті зрощення пасльону й томату. Надалі (1909) Е. Баур, вивчаючи пеларгонію ряболисту, з’ясував природу химер. Розрізняють кілька типів химерних організмів:

- химери мозаїчні (гіперхимери) — у них генетично різні тканини утворюють тонку мозаїку;

- химери секторіальні — у них різнорідні тканини розташовані великими ділянками;

- химери периклінальні — тканини з різними генотипами лежать шарами один над одним;

- химери мериклінальні — їх тканини складаються із суміші секторіальних і периклінальних ділянок.

Химери можуть виникати в результаті щеплень рослин і під впливом мутацій соматичних клітин. Компоненти химер можуть відрізнятися один від одного генами ядра, числом хромосом або генами пластид чи мітохондрій. Химерні організми досить часто використовуються в наукових дослідженнях.

Принцип одержання химер зводиться головним чином до виділення двох чи більшої кількості ранніх зародків та їхнього злиття. У тому випадку, коли в генотипі зародків, використаних для створення химери, є відмінності за рядом характеристик, удається простежити долю клітин обох видів. З допомогою химерних мишей було, наприклад, розв’язане питання про спосіб виникнення в ході розвитку багатоядерних клітин поперечносмугастих м’язів. Вивчення химерних тварин дозволило розв’язати чимало проблем, і в майбутньому завдяки застосуванню цього методу з’явиться можливість розв’язувати складні питання генетики й ембріології. Трансгенні організмиТрансгенними називають рослини і тварин, що містять у своїх клітинах ген чужого організму, включений у хромосоми. Їх отримують, використовуючи методи генної інженерії. Трансгенні організми можуть мати велике значення для підвищення ефективності сільського господарства та в дослідженнях у галузі молекулярної біології.

Перші генетично модифіковані організми, одержані з допомогою методів молекулярної біології, з’явилися на світ лише у 80-х роках ХХ століття. Вчені зуміли змінити геном рослинних клітин, додаючи в них необхідні гени інших рослин, тварин, риби й навіть людини. Перший трансгенний організм (миша) був одержаний Дж. Гордоном зі співробітниками 1980 р. На початку 90-х років у Китаї було проведено перше комерційне випробування генетично модифікованих сортів тютюну й томатів, стійких до вірусів. А 1994 р. в США вперше надійшли в торговельну мережу продуктів харчування плоди генетично змінених томатів зі скороченим строком дозрівання.

Широкомасштабне вивільнення в довкілля трансгенних організмів розпочалося 1996 р. Серед трансгенних організмів, що були створені, 98 % складали генетично модифіковані сільськогосподарські рослини. Серед трансгенних сільськогосподарських культур найбільші площі були під посівами сортів рослин, стійких до гербіцидів (71 %), хвороб і шкідників (22 %), гербіцидів і хвороб разом (7 %). 1999 р. у світовому масштабі посіви трансгенних сортів9 %, картоплі — 0,01 % від загальної площі під трансгенними рослинами. Крім зазначених культур на незначних площах вирощувалися генетично модифіковані сорти помідорів, гарбуза, тютюну, папайі, буряку, цикорію, льону. Вже створені й проходять випробування та процедуру реєстрації трансгенні сорти рису і пшениці. Генетична модифікація надає живим організмам нових властивостей. Але, хоча такими продуктами нині харчується багато людей, минуло замало часу, аби наука повністю встановила їх вплив на наш організм. В Європі модифіковані рослини сої та кукурудзи для виготовлення харчових продуктів дозволено з 1997 р., а харчові ферменти, добавки, одержані в результаті генної інженерії, використовують понад двадцять років. У багатьох європейських країнах до законодавчих актів з харчових продуктів включені вимоги щодо безпечності генетично модифікованих продуктів. В Україні, незважаючи на заборони, вже вирощують трансгенну сою, трансгенну картоплю, трансгенний ріпак, кукурудзу, почали вирощувати генетично модифіковані буряки. У Росії інтенсивно розробляють генетично модифіковані рослини, створено нові сорти картоплі з модифікованими генами, а також нові трансгенні буряки з метою видалення небажаних вторинних продуктів типу рафінози, інвертного цукру та декстрину. В Україні 30–40 % вирощуваної сої є генетично модифікованою. Близько 300 мільйонів жителів США і понад 1 мільярд жителів Китаю вживають ГМО без явних шкідливих наслідків для організму. У США методами генної інженерії одержано покращені сорти сої, пшениці, томатів.Нові сорти сої вирізняються підвищеним умістом сахарози, яка позбавляє продукт неприємного «бобового» присмаку. Одержано оливкову олію з підвищеним умістом олеїнової кислоти.

ГМО слід упроваджувати з великою обережністю, особливо якщо країна розташована в центрі походження і поширення рослини. Так, соя в дикому стані росте на Далекому Сході, і там може статися перезапилення. Але для України перенесення генів у природних умовах узагалі не актуальне. Тут майже немає диких родичів культурних рослин, адже ми харчуємося лише неаборигенними культурами. Для нас принциповим є розв’язання іншої проблеми: чи стануть дикорослі рослини бур’яном, стійким до гербіцидів? Вважають, що в нас актуальним може бути лише питання з цукровим буряком, адже в нього ефективне перенесення пилку вітром досягає шести кілометрів. У Криму є дикорослі родичі цукрового буряку, правда, ці гібриди непродуктивні. Така ж ситуація з пшеницею. Але проблема є, її потрібно вивчати. Питання про перспективу використання генної інженерії під час вирощування сільськогосподарської сировини продовжує викликати серйозні суперечки серед дослідників і широких верств споживачів. Серед позитивних аргументів — підвищена врожайність, екологічні переваги, захист від шкідників. З іншого боку — невпевненість у безпечності нових технологій.

Негативний вплив трансгенних рослин, стійких до шкідників, на нецільові організми можливий завдяки наявності в організмі згаданих рослин біологічно активних речовин (інсектициди, фунгіциди та ін.). Вплив цих речовин може бути прямої або опосередкованої дії через трофічні ланцюги. У кожному агроценозі необхідно визначити весь спектр фауністичного різноманіття і вплив конкретних біологічно активних речовин на нього. До сьогодні за 13 років польових випробувань достовірних експериментальних даних про негативний вплив трансгенних рослин, стійких до шкідників, на нецільові організми не отримано.

Широкомасштабне вивільнення в довкілля генетично модифікованих сортів рослин різних таксономічних груп з різними генетичними конструкціями, що надають їм нових властивостей, поставило ряд питань, на які необхідно звернути увагу під час розбудови системи біобезпеки довкілля. Головними питаннями біобезпеки при цьому є можлива передача генів, убудованих у трансгенний організм, організмам навколишнього природного середовища, вплив трансгенних рослин, стійких до шкідників, на нецільові організми та порушення трофічних ланцюгів.

Дати письмові відповіді на запитання

1. Які організми називають химерними і як учені їх одержують?

2. Які організми називають трансгенними і як учені їх одержують?

3. Які генетичні методи широко використовують у селекції?

4. Чому потрібно постійно проводити подальшу селекцію давно одомашнених організмів?

5. Висловіть власну думку щодо хімерних та трасгенніх організмів

14.05.2020

Тема: Клонування організмів

У процесі розмноження відтворюються особини того ж виду. Якщо нове покоління походить від однієї батьківської особини, його називають клоном.

Клон – сукупність клітин або організмів, що походять від спільного предка шляхом нестатевого розмноження. В основу утворення клона покладений мітоз (у бактерій – бінарний поділ), за якого генетична інформація розподіляється однаково між материнськими та дочірніми клітинами. Генетична однорідність клонів є відносною внаслідок мутаційного процесу.

Отримання багатьох ідентичних за формою і функціями генетично однакових нащадків однієї клітини або одного організму називають клонуванням.

У 1996 році генетикам з Рослінгського інституту, що під Единбургом (Шотландія), вдалося створити першу в світі тварину шляхом клонування організмів – легендарну вівцю Доллі. При цьому вчені використали клітину молочної залози дорослої вівці і пересадили її ядро в зрілу яйцеклітину іншої вівці. Сьогодні створення і розмноження замалий проміжок часу клонів трансгенних сільськогосподарських тварин (овець, корів, свиней) стає важливою галуззю застосування клонування. У рослинництві клонування застосовують для збереження особливостей сорту цінних культур рослин, які використовуються в харчовій, хімічній, мікробіологічній промисловості. Технології клонування запроваджуються для створення трансгенних тварин, які б стали донорами органів для трансплантації. Розробляються нові підходи до діагностики та лікування спадкових хвороб людини.

Завдання:
1. Знайти додаткову інформацію про клонування, оформити у вигляді доповіді або презентації.
2. Висловити власну думку щодо плюсів та мінусів клонування.

07.05.2020

Тема: Поняття про біологічну небезпеку, біологічний тероризм та біологічний захист. Біологічна безпека та основні напрямки її реалізації

50. Біологічна безпека та основні напрямки її реалізації

Дайте визначення поняття генетично модифікований організм.

Які методи використовують для створення ГМО?

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».

Рис. 223. Біологічно безпечні середовища існування

Чисте повітря

Чисті водойми

Чисті ґрунти

Розкажіть про можливі шляхи досягнення біологічної безпеки середовища життєдіяльності людини вашого місця проживання.

У результаті застосування сучасних біотехнологій у широкому спектрі людської діяльності (медицина, сільське господарство, харчова промисловість тощо) можуть виникати потенційні небезпеки для біологічних систем. Основою аналізу біологічної безпеки є напрацювання широкого кола наукових дисциплін (молекулярна біологія, генетика, селекція, агрономія, ентомологія, екологія тощо).

Основні напрями реалізації біологічної безпеки в Україні. З метою посилення спроможності держави ефективно впроваджувати пріоритетні заходи для забезпечення біологічної безпеки та біологічного захисту на період до 2020 року було розроблено та схвалено «Концепцію Державної цільової програми біобезпеки та біологічного захисту на 2015-2020 роки».

Реалізацію державної політики в галузі біологічної безпеки заплановано здійснити шляхом створення й ефективного функціонування національної системи біологічної безпеки та біологічного захисту, яка передбачатиме прогнозування, профілактику, ідентифікацію та протидію наявним загрозам біологічного походження, ліквідацію наслідків надзвичайних ситуацій, спричинених впливом небезпечних біологічних чинників навколишнього природного середовища.

Для реалізації державної програми біобезпеки створено структури державної влади, які опікуються цими питаннями. В Україні це Державна служба з надзвичайних ситуацій (рис. 224). Підготовка висококваліфікованих фахівців у галузі управління екологічною безпекою та екологічне виховання різних верст населення - основна передумова оптимального вирішення проблем екологічної безпеки.

Рис. 224. Державна служба з надзвичайних ситуацій України

ПОЛОЖЕННЯ про Державну службу України з надзвичайних ситуацій

1. Державна служба України з надзвичайних ситуацій (ДСНС) є центральним органом виконавчої влади, діяльність якого спрямовується і координується Кабінетом Міністрів України через Міністра внутрішніх справ і який реалізує державну політику у сфері цивільного захисту, захисту населення і територій від надзвичайних ситуацій та запобігання їх виникненню, ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій, рятувальної справи, гасіння пожеж, пожежної та техногенної безпеки, діяльності аварійно-рятувальних служб, а також гідрометеорологічної діяльності.

2. Основними завданнями ДСНС є: реалізація державної політики у сфері цивільного захисту, захисту населення і територій від надзвичайних ситуацій, запобігання їх виникненню, ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій, рятувальної справи, гасіння пожеж, пожежної та техногенної безпеки, діяльності аварійно-рятувальних служб, а також гідрометеорологічної діяльності.

Складіть алгоритм дій для школяра при загрозі біологічного зараження під час навчального процесу, використовуючи набуті раніше на уроках знання та інтернет-джерела.

1. Дайте означення поняття біологічна безпека.
2. Перелічіть наукові дисципліни, що забезпечують вивчення питань біологічної безпеки.
3. Наведіть 3-4 приклади особистої стурбованості біологічною безпекою.
4. Схарактеризуйте основні напрями реалізації біологічної безпеки.
5. Обґрунтуйте необхідність створення національної системи біологічної безпеки.

Опрацювати параграф 62, виписати та вивчити визначення, Виконати навчальний проект за вибором на с. 204

04.05.2020

Тема: Застосування досягнень молекулярної генетики, молекулярної біології та біохімії у біотехнології

Штучний інтелект, енергетика, біотехнології - це перспективні галузі, де ви зможете багато що зробити.

Білл Гейтс

§ 63. ЗАСТОСУВАННЯ ДОСЯГНЕНЬ МОЛЕКУЛЯРНОЇ ГЕНЕТИКИ, МОЛЕКУЛЯРНОЇ БІОЛОГІЇ ТА БІОХІМІЇ У БІОТЕХНОЛОГІЇ

Основні поняття й ключові терміни: МОЛЕКУЛЯРНА ГЕНЕТИКА. МОЛЕКУЛЯРНА БІОЛОГІЯ. БІОХІМІЯ.

Пригадайте! Які теоретичні основи біотехнології?

Новини науки

ЗМІСТ

Яке значення досягнень молекулярної генетики для біотехнології?

До найважливіших методів молекулярної генетики, що їх використовують у генній інженерії, належать:

метод гібридизації ДНК з використанням ДНК-зондів - визначення фрагментів ДНК або РНК з певною генетичною інформацією за допомогою одноланцюжкових комплементарних фрагментів ДНК (ДНК-зондів);
методи секвенування генів - встановлення послідовності нуклеотидів у молекулах ДНК;
метод полімеразної ланцюгової реакції - збільшення кількості фрагментів ДНК у біологічному матеріалі;
метод генетичних маркерів - ідентифікація фрагментів ДНК за допомогою специфічних нуклеотидних послідовностей з відомою первинною структурою;
методи перенесення генів за допомогою вірусних векторів або плазмід.

Яке значення молекулярної біології для біотехнології?

Основними методами молекулярної біології, що їх застосовують у біотехнології, є:

метод соматичної гібридизації - поєднання соматичних клітин різних тканин або організмів для отримання нових комбінацій ознак;
метод культури клітин (тканин) - виділення й перенесення клітин з організму на поживні середовища для отримання генетично однорідних популяцій клітин;
метод клонування організмів - отримання із застосуванням нестатевих способів розмноження клонів, що складаються з генетично однорідних клітин. Основою клонування є явище тотипотентності - здатність однієї клітини багатоклітинного організму давати початок цілому новому організму шляхом поділу. Технологія пересаджування ядер соматичних клітин в яйцеклітину, з якої власне ядро було вилучене, й наступне вирощування та отримання організму набуло широкого застосування як соматичне клонування (наприклад, клонування вівці Доллі). У клітинній інженерії розрізняють ще ембріональне клонування, за якого донорами ядер є морули або бластоцисти (наприклад, отримання й клонування химерних мишей).

Отже, досягнення молекулярної біології є основою більшості галузей біотехнології.

Для яких напрямів біотехнології фундаментальною основою є біохімія?

Успіхи біохімії є фундаментом для розвитку таких напрямів біотехнології, як:

інженерна ензимологія - це галузь, що ґрунтується на використанні каталітичних функцій ферментів у ізольованому стані або у складі певних клітин для одержання продуктів (наприклад, біотехнологія отримання ферментів для освітлення фруктових соків);
мікробіологічний синтез - галузь, що займається створенням промислових способів добування речовин і сировини за допомогою мікроорганізмів (архей, бактерій, нижчих грибів, одноклітинних рослин) і продуктів їхньої життєдіяльності (наприклад, біотехнологія одержання антибіотиків, штучних кормових білків, ферментів, вітамінів В2, В12, С, гіберелінів, стероїдних речовин);
екологічна інженерія - галузь, завданням якої є поліпшення стану довкілля та створення технологій, що забезпечують очищення води, повітря, ґрунтів (основними інструментами галузі є «зелена хімія», «зелена енергетика», «зелений транспорт», біоочищення стічних вод, технологія очищення ґрунтів або водойм від забруднювачів за участі рослин - фіторемедіація) (іл. 102).

Іл. 102. Рослини-ремедіатори: 1 - верба п'ятитичинкова; 2 - гірчиця індійська

ДІЯЛЬНІСТЬ

Самостійна робота з ілюстрацією

Проект на тему «Клонування організмів»

СТАВЛЕННЯ

Біологія + Хімія. «Зелена хімія»

РЕЗУЛЬТАТ письмово

Оцінка	Завдання для самоконтролю
1-6	1. Що таке молекулярна генетика і генна інженерія? 2. Назвіть досягнення молекулярної генетики. 3. Що таке молекулярна біологія й клітинна інженерія? 4. Назвіть найвідоміші відкриття молекулярної біології. 5. Що таке біохімія й мікробіологічний синтез? 6. Яке значення біохімії для екологічної інженерії?
7-9	7. Яке значення досягнень молекулярної генетики для біотехнології? 8. Яке значення молекулярної біології для біотехнології? 9. Для яких напрямів біотехнології фундаментальною основою є біохімія?
10-12	10. Висловіть своє судження щодо застосування досягнень молекулярної генетики, молекулярної біології та біохімії у біотехнології.

30.04.2020

Тема: Сучасна біотехнологій та її основні напрямки

Опрацювати параграф 57, виписати та вивчити визначення, дати письмову відповідь на запитання з розділу "поміркуйте " на с. 192

27.04.2020

Тема: Генна інженерія людини: досягнення та ризики. Ідентичні проблеми сучасної медицини

Опрацювати параграф 56, виписати та вивчити визначення, дати письмову відповідь на запитання 2 з розділу " поміркуйте " на с. 190

23.04.2020
Тема: Застосування методів генної та клітинної інженерії в сучасній селекції
Ознайомитись з відео за посиланнями:
https://youtu.be/L8pLIjBy_ug
https://youtu.be/WZDH3hVnpIw
Опрацювати параграф 55, скласти конспект, дати пісмові відповіді на запитання " поміркуйте " на с. 187

16.04.2020
Тема: Значення для планування селекційної роботи М.І. Вавилова про центри різноманітності та походження культурних рослин, закону онкологічних рядів спадкової можливості

Опрацювити праграф 54, дати письмові відповіді на запитання 1-6 на с. 184

13.04.2020
Тема: Сучасні методи селекції тварин, рослин і мікроорганізмів. Явище гетерозису та його генетичні основи.

Опрацувати параграф 53, виписати та вивчити визначення, дати письмові відповіді на запитання після параграфу, повторити зовнішню та внутрішню будову тварин.

09.04.2020
Тема: Завдання та досягнення сучасної селекції. Внесок вітчизняних учених-селекціонерів.

Опрацювати параграфи 51-52, виписати та вивчити визначення, виконайте письмово творчі завдання та завдання поміркуйте після параграфів. Підготувати повідомлення про селекціонерів України.

06.04.2020
Тема. Практична робота 3. Оцінка екологічного стану свого регіону.

Відповідно до плану на с. 171, оформити роботу у вигляді письмового звіту або презентації, використовуючи дані інтернет джерел, змі, власний досвід.

Блог вчителя біології, хімії та природознавства Панченко Ольга

Сторінки

Біологія 11 клас

Застосування результатів біологічних досліджень у селекції, медицині та біотехнології

50. Біологічна безпека та основні напрямки її реалізації

§ 63. ЗАСТОСУВАННЯ ДОСЯГНЕНЬ МОЛЕКУЛЯРНОЇ ГЕНЕТИКИ, МОЛЕКУЛЯРНОЇ БІОЛОГІЇ ТА БІОХІМІЇ У БІОТЕХНОЛОГІЇ