Методичні рекомендації. При вивченні даної теми висвітлюються досягнення біотехнології та характеризуються її основні напрямки

При вивченні даної теми висвітлюються досягнення біотехнології та характеризуються її основні напрямки. Доцільно зрозуміти висловлювання Б.Я. Неймана: “ Мікроорганізми, це гидке каченя перших років епідеміології, завдяки успіхам науки і техніки, досягненням людського генію перетворилось у чудового лебедя генетичної інженерії, сучасної біотехнології і індустрії живих клітин”.

Зазначається, що біотехнологія – сукупність промислових методів, що застосовують для виробництва різних речовин із використанням живих організмів, біологічних процесів чи явищ.

Акцентуалізується увага на тому, що біотехнологічні процеси людина використовувала в своїй практичній діяльності з давніх-давен: випікання хліба, виготовлення сиру, молочних продуктів, виноробство, пивоваріння, силосування…

Усвідомлюється роль основних напрямків та досягнень біотехнології: мікробіологічна промисловість і медицина (з допомогою мікроорганізмів отримують такі лікарські засоби, як кортизон, гідрокортизон та інші стероїди), харчова промисловість (у кондитерській промисловості широко застосовують лимонну кислоту, яку одержують у результаті життєдіяльності спеціально виведених мікроорганізмів), поліпшення екологічного стану планети, боротьба з шкідниками сільського господарства (пестициди та інші засоби захисту рослин), виготовлення біопрепаратів.

Зазначається, що поява нових методів дослідження у генетиці призвела до створення принципово нових методів селекції. Раніше генетичне різноманіття форм рослин і тварин (а це винахідний матеріал для селекції) експериментально створювалося методами гібридизації, поліплоїдії, мутагенезу. Зараз учені можуть досягти ще більшого різноманіття завдяки маніпулюванню окремими клітинами живого організму, окремими хромосомами і окремими генами. З’явилися нові напрямки сучасної генетики: клітинна інженерія, хромосомна інженерія й генна інженерія.

Слід відзначити, що генна інженерія – прикладна галузь молекулярної генетики та біохімії. Її завдання – це розробки методів перебудови геномів організмів. Усе ширше стає асортимент ферментів – протеази, нуклеази, амілази, каталази, які продукують мікроорганізми, деякі з них, наприклад, нуклеази, використовують у генній інженерії.

Підкреслити, що клітинна інженерія – галузь біотехнології, у якій застосовуються методи виділення клітин з організму і перенесення на штучні поживні середовища, де продовжується їх життєдіяльність. Її завданнями є: отримання соматичних клітин різних видів, створення культурних клітин (тканин) для отримання цінних речовин.

Клонування – перспективний напрям клітинної інженерії. Клон – сукупність клітин або особин, що виникли від спільного предка нестатевим шляхом.

Гібридизація соматичних клітин – напрям досліджень клітинної інженерії. Вона дає можливість створювати препарати, що підвищують стійкість організму проти різних інфекцій, лікувати рак.

Звертається увага на те, що рослини й тварини, геном яких змінених у результаті генно-інженерних операцій, одержали назву трансгенних рослин і тварин. В даний час інтерес до трансгенних тварин дуже великий. Це викликане двома причинами. По-перше, виникли широкі можливості для вивчення роботи чужорідного гена у геномі організму-хазяїна, у залежності від місця його вбудовування в ту чи іншу хромосому, а також будівлі регуляторної зони гена. По-друге, трансгенні сільськогосподарські тварини можуть представляти в майбутньому інтерес для практики.

Широкомасштабне вивільнення в довкілля генетичне модифікованих сортів рослин різних таксономічних груп з різними генетичними конструкціями, що надають їм нових властивостей, поставило ряд питань на які необхідно звернути увагу при розбудові системи біобезпеки довкілля.

Головними питаннями біобезпеки при цьому є питання можливої передачі генів, вбудованих в трансгенний організм, організмам навколишнього природного середовища, впливу трансгенних рослин, стійких до шкідників, на і організми та порушення трофічних ланцюгів.

Робиться акцент на тому, що відповідно до вимог Європейського союзу, всі трансгенні організми, а також продукція, що містить 1 і більше відсотків генетичне модифікованої ДНК чи РНК, маркуються. В Україні обов'язковому маркуванню підлягає лише посівний матеріал, призначений для державного випробування. Однією з проблем, пов'язаних з трансгенними рослинами є потенційний вплив на ряд екосистем.

Завдання для самостійної роботи:

1. Виконати (письмово) біотехнологічні вправи на проблемні ситуації:

1) Чи можна за допомогою продуктів, виготовлених з деревини, отримати яловичину, свинину, курятину чи яйця птахів і яким способом?

2) Як малюнком зобразити використання мікроорганізмів для біотехнології у виробництві тканин білків, амінокислот, засобів захисту рослин, ферментів.

3) Чому у великих населених пунктах роль мікроорганізмів для очистки стічних вод і перетворення гною у родючий гумус набуває все більшого значення?

2. Навести приклади досягнень біотехнології.

3. Зробити міні-презентацію про застосування біотехнології у господарській діяльності людини.

Питання для самоконтролю:

1) Що таке біотехнологія?

2) Яке значення в житті людини має застосування біотехнологій?

3) Які біотехнології використовують для підвищення продуктивності рослин та тварин?

4) Що таке генна інженерія?

5) Які методики використовує генна інженерія у своїх дослідженнях?

6) Які завдання постають перед клітинною інженерією?

7) На яких рівнях організації живої матерії проводять дослідження в галузі генетичної та клітинної інженерії?

8) Що таке клонування клітин або організмів?

9) Яке значення має генетична і клітинна інженерія для розвитку теоретичної біології?

10) Що таке трансгенні організми? Де можливе використання трансгенних організмів?

Тестові завдання для самоперевірки:

1. Біотехнологія – це використання живих організмів і біологічних процесів у виробництві:

а) так;

б) ні.

2. Галузь біології, що займається створенням методів синтезу і виділення генів, за допомогою яких можна змінити генотип організму називають:

а) молекулярна біологія;

б) біохімія;

в) селекція;

г) генна інженерія.

3. Генна інженерія є галуззю:

а) ботаніки;

б) генетики;

в) біоніки.

4. Як називається галузь біотехнології, що використовує методи виділення й культивування клітин:

а) генна інженерія;

б) хромосомна інженерія;

в) клітинна інженерія;

г) селекція.

5. Як називається галузь біотехнології, яка пов’язана з можливостями заміщення окремих хромосом у рослин або додавання нових:

а) генна інженерія;

б) хромосомна інженерія;

в) клітинна інженерія;

г) селекція.

6. Клон - це:

а) штучно створений організм;

б) потомство однієї особини, яка розмножується вегетативно;

в) метод виділення соматичних клітин;

г) штучна популяція з певними складовими властивостями.

7. Отримувати гормон інсулін дав змогу метод:

а) клітинна інженерія;

б) генної інженерії;

в) селекції.

8. Організми, гени якого вперше були виділені в чистому вигляді:

а) дріжджі; в) віруси;

б) бактерії; г) гриби.

9. Напрям біотехнології, що використовує мікроорганізми для отримання антибіотиків і вітамінів, це:

а) клітинна інженерія;

б) мікробіологічний синтез;

в) генна інженерія;

г) біохімічний синтез.

10. Об’єктами досліджень генетичної інженерії є переважно:

а) прокаріоти;

б) віруси;

в) рослини;

г) тварини.

Література:

1) Загальна біологія: Підруч. Для 11 кл. загальноосвітн. навч. закладів / М.Є. Кучеренко, Ю.Г. Вервес, П.Г. Балан. 2-ге вид. доопр. – К.: Генеза, 2001. – С. 101-105.

2) Біологія / За ред.. В.О.Мотузного. – К.: Вища школа, 1991 – 607 с.

ТЕМА 7 «ЕТОЛОГІЯ»

Мета – сформувати та поглибити знання студентів про етологію як один із напрямків вивчення поведінки тварин; розкрити етологічну структуру популяцій; розглянути особливості поведінки тварин..

Ключові слова та поняття: популяція, етологія, поведінка тварин, типи поведінки тварин, інстинкт, стимул.

Студент повинен знати: особливості етології, методи вивчення поведінки тварин у природі, форми поведінки тварин.

Студент повинен вміти: характеризувати етологічну структуру популяцій, визначати типи та форми поведінки тварин, пояснювати роль стимулу в поведінкових реакціях, зміни поведінки живих істот з часом; циклічні зміни поведінки; принципи соціальної поведінки; групову поведінку; принципи територіальної поведінки; особливості поведінки людини; особливості поведінки жінок і чоловіків.

Питання, які виносяться на самостійне опрацювання:

1. Етологія як наука.

2. Методи вивчення поведінки тварин у природі.

3. Етологічна структура популяцій.

Дата добавления: 2015-05-23