Laboratorinis darbas numeris 11 biologijoje. Monohibridinio kryžminimo užduotys

Pavardė ir bendrieji šeimos bruožai

augalo numeris

Rūšių savybės

rūšies pavadinimas

pirmasis augalas

Antras augalas

Plotis

C. Linnaeus

I.Kantas

A. N. Radiščevas

A.Kaverznevas

14 laboratorija

„Antropogeninių pokyčių jų vietovės ekosistemose nustatymas“

Tikslas: nustatyti antropogeninius vietovės ekosistemų pokyčius ir įvertinti jų pasekmes.

Progresas.

Apsvarstykite skirtingų metų teritorijos žemėlapius-schemas.

Atskleisti antropogeninius vietinių ekosistemų pokyčius.

Įvertinti žmogaus ūkinės veiklos pasekmes.

15 laboratorija

„Medžiagų ir energijos perdavimo schemų rengimas (maisto grandinės)“

Tikslas: Įtvirtinti gebėjimą teisingai nustatyti organizmų seką maisto grandinėje, sudaryti trofinį tinklą ir pastatyti biomasės piramidę.

Progresas.

1. Įvardykite organizmus, kurie turėtų būti trūkstamoje šių maisto grandinių vietoje:

Iš siūlomo gyvų organizmų sąrašo sudarykite maisto tinklą: žolė, uogakrūmis, musė, zylė, varlė, gyvatė, kiškis, vilkas, puvimo bakterijos, uodai, žiogai. Nurodykite energijos kiekį, kuris pereina iš vieno lygio į kitą.

Žinodami energijos perdavimo iš vieno trofinio lygio į kitą taisyklę (apie 10%), pastatykite trečiosios mitybos grandinės biomasės piramidę (1 užduotis). Augalų biomasė – 40 tonų.

Išvada: ką atspindi ekologinių piramidžių taisyklės?

Laboratorijos Nr. 16

„Kupinskio rajono natūralių ekosistemų ir agroekosistemų lyginamoji charakteristika“

3. Padaryti išvadą apie priemones, būtinas tvarioms dirbtinėms ekosistemoms sukurti.

Laboratorijos Nr. 17

„Ekosistemų pokyčių tyrimas naudojant biologinius modelius (akvariumas)“

Tikslas: dirbtinės ekosistemos pavyzdžiu, atsekti pokyčius, vykstančius veikiant aplinkos sąlygoms.

Progresas.

Kokių sąlygų reikia laikytis kuriant akvariumo ekosistemą.

Apibūdinkite akvariumą kaip ekosistemą, nurodant abiotinius, biotinius aplinkos veiksnius, ekosistemos komponentus (gamintojas, vartotojas, skaidytojas).

Padarykite maisto grandines akvariume.

Kokie pokyčiai gali įvykti akvariume, jei:

krentantys tiesioginiai saulės spinduliai;

gyvena akvariume didelis skaičiusžuvis.

5. Padarykite išvadą apie ekosistemų pokyčių pasekmes.

Laboratorijos Nr. 18

„Aplinkos problemų sprendimas“

Tikslas: Sužinokite, kaip išspręsti paprastas aplinkos problemas.

Progresas.

Užduotis numeris 1.

Žinodami dešimties procentų taisyklę, apskaičiuokite, kiek žolės reikia vienam 5 kg sveriančiam ereliui užauginti (maisto grandinė: žolė – kiškis – erelis). Sąlygiškai sutikite, kad kiekviename trofiniame lygyje visada valgomi tik ankstesnio lygio atstovai.

Užduotis numeris 2.

100 km plote 2 kasmetinis dalinis miško kirtimas. Rezervato organizavimo metu šioje teritorijoje buvo pažymėta 50 briedžių. Po 5 metų briedžių skaičius išaugo iki 650 galvų. Dar po 10 metų briedžių skaičius sumažėjo iki 90 galvų ir vėlesniais metais stabilizavosi ties 80–110 galvų.

Nustatykite briedžių populiacijos skaičių ir tankį:

a) rezervo sukūrimo metu;

b) 5 metus nuo rezervo sukūrimo;

c) 15 metų nuo rezervo sukūrimo.

3 užduotis

Bendras anglies dvideginio kiekis Žemės atmosferoje – 1100 milijardų tonų Nustatyta, kad per vienerius metus augalija pasisavina beveik 1 milijardą tonų anglies. Maždaug tiek pat išleidžiama į atmosferą. Nustatykite, kiek metų visa atmosferoje esanti anglis praeis per organizmus (anglies atominė masė – 12, deguonies – 16).

Sprendimas:

Paskaičiuokime, kiek tonų anglies yra Žemės atmosferoje. Sudarome proporciją: (anglies monoksido molinė masė M (CO 2) = 12 t + 16 * 2 t = 44 t)

44 tonose anglies dioksido yra 12 tonų anglies

1 100 000 000 000 tonų anglies dvideginio – X tonos anglies.

44/1 100 000 000 000 = 12/X;

X \u003d 1 100 000 000 000 * 12/44;

X = 300 000 000 000 tonų

Šiuolaikinėje Žemės atmosferoje yra 300 000 000 000 tonų anglies.

Dabar reikia išsiaiškinti, per kiek laiko anglies kiekis „praeina“ per gyvus augalus. Norėdami tai padaryti, gautą rezultatą reikia padalyti iš metinio augalų anglies suvartojimo Žemėje.

X = 300 000 000 000 tonų / 1 000 000 000 tonų per metus

X = 300 metų.

Taigi visa atmosferos anglis per 300 metų bus visiškai pasisavinta augalų, bus jų dalis ir vėl pateks į Žemės atmosferą.

Laboratorijos Nr. 19

„Savo veiklos pasekmių aplinkai analizė ir vertinimas,

Pasaulinės aplinkos problemos ir jų sprendimo būdai“

Tikslas: sužinoti apie žmogaus veiklos pasekmes aplinkai.

Progresas.

Užpildyk lentelę:

3. Atsakykite į klausimą: ką aplinkos problemos, Jūsų nuomone, rimčiausias ir reikalaujantis neatidėliotino sprendimo? Kodėl?

Biologijos seminaras 11 klasei. Baigiamąjį seminarą sudaro 6 praktiniai darbai.

"Laboratorija Nr. 1"

Laboratorinis darbas Nr. 1 Tos pačios rūšies individų kintamumo nustatymas.

Tikslas:

Formuoti organizmų kintamumo sampratą, išmokti rasti paveldimo kintamumo požymius skirtingų augalų veislių ir gyvūnų veislių atstovuose.

Progresas:

1. Apsvarstykite siūlomus tai pačiai rūšiai priklausančių organizmų atvaizdus. Paryškinkite funkcijas išorinė struktūra, būdingi visiems tos pačios rūšies atstovams, taip pat struktūriniai bruožai, kuriais jie skiriasi.

2. Išanalizuoti, kokiais pagrindais buvo atlikta selekcija, dėl kurios susiformavo lentelėje nurodytos veislės ir veislės.

Rūšiuoti parinktis į stulpelius.

vaisių dydžiai

primilžis

išvaizda

pieno cheminė sudėtis

Cheminė vaisių sudėtis

charakteris (agresyvus arba geraširdis)

raumenų masė

pasėlių brendimo greitis

specialios elgesio reakcijos

3. Norėdami kontroliuoti žinias, pateikite atsakymus į testo klausimus:

1) Jums parodytos skirtingos tos pačios rūšies atstovų morfologinės formos:

a) genetinės mutacijos

b) dirbtinės atrankos rezultatas

c) natūralios atrankos rezultatas

2) Dirbtinai žmogaus išvestos augalų veislės vadinamos:

a) padermės

c) veislės

e) populiacijos

3) Žmogaus dirbtinai išvestos gyvūnų veislės vadinamos:

a) padermės

c) veislės

e) populiacijos

4) Dėl dirbtinės atrankos organizmai:

a) įgyti žmogui naudingų savybių

b) įgyti savybių, užtikrinančių asmeninį prisitaikymą prie aplinkos

c) prarasti gebėjimą daugintis

4. Iš atlikto darbo padarykite išvadą.

Obuolių veislės

Karvių veislės

Peržiūrėkite dokumento turinį
"Laboratorija Nr. 2"

2 laboratorija

Organizmų prisitaikymo prie aplinkos nustatymas

Tikslas:

Suformuoti organizmų prisitaikymo prie aplinkos sampratą, įtvirtinti gebėjimą išryškinti organizmų prisitaikymo prie aplinkos ypatumus.

Progresas:

1. Apsvarstykite siūlomus kai kurių augalų vaizdus. Palyginkite jų struktūros ypatybes. Padarykite išvadas apie jų gyvenimo sąlygas.

2. Nustatyti, kokie sultingo augalo (kaktuso) sandaros ir fiziologijos ypatumai sukelia įvairų prisitaikymą prie jo buveinės. Atitinkamas charakteristikas įdėkite į atitinkamus pridedamos lentelės langelius.

3. Nustatyti, kokie vandens augalo (vandens lelijos) sandaros ir fiziologijos ypatumai sukelia įvairų prisitaikymą prie jo buveinės. Atitinkamas charakteristikas įdėkite į atitinkamus pridedamos lentelės langelius.

4. Apsvarstykite siūlomus dviejų gyvūnų atvaizdus, ​​pritaikytus vandens aplinka buveinės (Kremzlinių žuvų klasės atstovas – ryklys, o žinduolių klasės atstovas – delfinas). Išanalizuokite, kurios bendrų bruožų jų organizmų struktūra ir funkcionavimas lemia jų prisitaikymą prie vandens gyvenimo būdo. Išanalizuoti, kokios jų organizmų sandaros ir funkcionavimo ypatybės, lemiančios šį tinkamumą, būdingos kiekvienai iš šių rūšių. Norėdami tai padaryti, į reikiamus lentelės langelius įveskite scenarijaus siūlomas charakteristikas.

5. Norėdami kontroliuoti žinias, pateikite atsakymus į testo klausimus.

6. Padaryti išvadą apie organizmų prisitaikymą prie aplinkos.

Žinių kontrolė:

Kaktuso spygliai, vandens lelijos ir braškių lapai:

yra homologiniai organai

yra panašūs kūnai

atlieka tas pačias funkcijas

turi tą pačią struktūrą

Ryklio ir delfino kūno formos panašumas yra pavyzdys:

savybių skirtumai

savybių konvergencija

aromorfozė

specifikacija

Struktūros ir gyvenimo būdo ypatumas, atspindintis rūšies prisitaikymą prie veiksnių komplekso išorinė aplinka, vadinamas

išorinė struktūra

vidinė struktūra

gyvybės forma

aplinkosaugos grupė

Skirtingoms sisteminėms grupėms priklausančių organizmų prisitaikymas prie tų pačių aplinkos sąlygų gali pasireikšti:

genetinis panašumas

morfologinis panašumas

Organizmų prisitaikymas prie aplinkos atsiranda ir yra fiksuotas:

natūralios atrankos procese

dirbtinės atrankos procese

netyčia dėl mutacijų

Organizmų prisitaikymas prie aplinkos būdingas:

kūno formos ypatumai

organizmų vidinės sandaros ypatumai

gyvūnų elgesio ypatumai

visa tai, kas paminėta aukščiau

Peržiūrėkite dokumento turinį
"Laboratorija Nr. 5"

5 laboratorija

Natūralių ekosistemų (pieva) ir agrosistemų (kviečių laukas) lyginamoji charakteristika.

Tikslas: išmokite palyginti natūralią biogeocenozę ir agrocenozę; paaiškinti atskleistų panašumų ir skirtumų priežastis, gebėti numatyti jų pokyčius.

Progresas:

1. Įvertinti gamtines ir agroekosistemas formuojančias varoąsias jėgas.

2. Kai kuriuos vertink kiekybines charakteristikas ekosistemoms.

3. Užpildykite 1 lentelę.

4. Palyginkite paveiksluose parodytą natūralią ekosistemą ir agrocenozę, iš siūlomų variantų pasirinkdami tinkamas charakteristikas.

5. Užpildykite 2 lentelę.

1 lentelė.

: daugiau, mažiau, veiksmas skirtas pasiekti maksimalų produktyvumą, veikia ekosistemą, poveikis ekosistemai minimalus, ekosistemai įtakos nedaro, daugiau, mažiau.

2 lentelė.

Pasirinkite iš sąrašo ir pridėkite prie lentelės: vartotojų buvimas maisto grandinėse, žmogus yra privalomas maisto grandinės elementas, pasižymintis ekologinių nišų įvairove, dalį energijos ar cheminių medžiagų gali dirbtinai įnešti žmogus, gamintojų išgautas neorganinės medžiagos grąžinamos į dirvožemis, gamintojų buvimas maisto grandinėse, skaidytojų buvimas maisto grandinėse, ekosistema stabili laikui be žmogaus įsikišimo, gamintojų iš dirvožemio išgaunamos neorganinės medžiagos pašalinamos iš ekosistemos, ekosistema greitai sunaikinama be žmogaus įsikišimo. žmogaus įsikišimas, žmogus mažai veikia medžiagų ciklą, pagrindinis energijos šaltinis yra saulė.

Išvada.

Peržiūrėkite dokumento turinį
„3 laboratorija“

Praktinis darbas 3.

„Kai kurių biotechnologijų tyrimų plėtros etinių aspektų analizė ir vertinimas“

Tikslas: analizuoti kai kurių biotechnologijų tyrimų raidos aspektus.

Įranga: teorinė medžiaga šia tema, užduočių kortelės.

Progresas.

1 pratimas.

Išstudijuokite teorinę medžiagą tema „Biotechnologija yra ...“ ir užpildykite lentelę:

2 užduotis. Išstudijuokite teorinę medžiagą tema „Klonavimas“ ir užpildykite lentelę:

Padarykite išvadas apie etinius biotechnologijų klausimus.

Paraiška PR 3 (teorinė medžiaga)

Technologijos su priešdėliu „bio“

Genetinė ir ląstelių inžinerija
Genetinė ir ląstelių inžinerija yra svarbiausi metodai (priemonės), kuriais grindžiama šiuolaikinė biotechnologija.
Ląstelių inžinerijos metodais siekiama sukurti naujo tipo ląsteles. Jie gali būti naudojami norint atkurti gyvybingą ląstelę iš atskirų fragmentų. skirtingos ląstelės, sujungti ištisas ląsteles, priklausančias skirtingoms rūšims, kad susidarytų ląstelė, pernešanti tiek pirminių ląstelių genetinę medžiagą, tiek atliekant kitas operacijas.

Genų inžinerijos metodais siekiama sukurti naujas gamtoje neegzistuojančių genų kombinacijas. Taikant genų inžinerijos metodus, galima gauti rekombinantines (modifikuotas) RNR ir DNR molekules, kurioms iš organizmo ląstelių išskiriami atskiri genai (koduojantys norimą produktą). Po tam tikrų manipuliacijų šiais genais jie įvedami į kitus organizmus (bakterijas, mieles ir žinduolius), kurie, gavę naują geną (genus), galės susintetinti galutinius produktus, kurių savybės pasikeitusios žmogui reikalinga kryptimi. Kitaip tariant, Genetinė inžinerija leidžia gauti nurodytas (pageidaujamas) modifikuotų ar genetiškai modifikuotų organizmų arba vadinamųjų „transgeninių“ augalų ir gyvūnų savybes.

Genų inžinerija rado didžiausią pritaikymą Žemdirbystė ir medicinoje.

Žmonės visada galvojo, kaip išmokti valdyti gamtą, ir ieškojo būdų, kaip gauti, pavyzdžiui, geresnės kokybės augalus: su dideliu derliumi, didesniais ir skanesniais vaisiais ar padidintu atsparumu šalčiui. Nuo seniausių laikų atranka buvo pagrindinis šiam tikslui naudojamas metodas. Jis buvo plačiai naudojamas iki šiol ir skirtas sukurti naujas ir tobulinti esamas kultūrinių augalų veisles, naminių gyvūnų veisles ir mikroorganizmų padermes, turinčias žmogui vertingų savybių ir savybių.

Veisimas grindžiamas augalų (gyvūnų), turinčių ryškias palankias savybes, atranka ir tolesnis tokių organizmų kryžminimas, o genų inžinerija leidžia tiesiogiai įsikišti į ląstelės genetinį aparatą. Svarbu pažymėti, kad tradicinio veisimo metu labai sunku gauti hibridus su norimu naudingų savybių deriniu, nes palikuonims perduodami labai dideli kiekvieno iš tėvų genomo fragmentai, o genų inžinerijos metodai leidžia. dažniausiai galima dirbti su vienu ar keliais genais, o jų modifikacijos neturi įtakos kitų genų darbui. Dėl to neprarandant kitų naudingų savybių augalų, galima pridėti vieną ar daugiau naudingų savybių, kurios labai vertingos kuriant naujas augalų veisles ir naujas formas. Atsirado galimybė keisti augalus, pavyzdžiui, atsparumą klimatui ir stresui, jautrumą vabzdžiams ar tam tikruose regionuose paplitusioms ligoms, sausrai ir kt. Mokslininkai tikisi net gauti tokių medžių rūšių, kurios būtų atsparios ugniai. Vykdomi išsamūs tyrimai, siekiant pagerinti maistinė vertėįvairios žemės ūkio kultūros, tokios kaip kukurūzai, sojos pupelės, bulvės, pomidorai, žirniai ir kt.

Istoriškai genetiškai modifikuotų augalų kūrime egzistuoja „trys bangos“:

Antroji banga – 2000-ųjų pradžia – naujų vartotojiškų savybių turinčių augalų kūrimas: didelio kiekio aliejinių augalų sėklos ir modifikuotos aliejaus sudėties, daug vitaminų turintys vaisiai ir daržovės, maistingesni grūdai ir kt.

Šiais laikais mokslininkai kuria „trečiosios bangos“ gamyklas, kurios rinkoje pasirodys per artimiausius 10 metų: vakcinų gamyklas, bioreaktorių gamyklas pramoniniams produktams gaminti (komponentai Įvairios rūšys plastikas, dažikliai, techninės alyvos ir kt.), augalai – vaistų gamyklos ir kt.

Genų inžinerijos darbas gyvulininkystėje turi kitokią užduotį. Esant dabartiniam technologijų lygiui visiškai pasiekiamas tikslas yra sukurti transgeninius gyvūnus, turinčius specifinį tikslinį geną. Pavyzdžiui, kokio nors vertingo gyvūninio hormono (pavyzdžiui, augimo hormono) genas dirbtinai įvedamas į bakteriją, kuri pradeda gaminti didelius kiekius. Kitas pavyzdys: transgeninės ožkos, įvedusios atitinkamą geną, gali gaminti specifinį baltymą VIII faktorių, kuris apsaugo nuo kraujavimo hemofilija sergantiems pacientams, arba fermentą trombokinazę, skatinančią kraujo krešulio rezorbciją kraujyje. kraujagysles, kurios yra svarbios žmonių tromboflebito profilaktikai ir gydymui. Transgeniniai gyvūnai šiuos baltymus gamina daug greičiau, o pats metodas yra daug pigesnis nei tradicinis.

XX amžiaus 90-ųjų pabaigoje. JAV mokslininkai priartėjo prie to, kad klonuodami embrionines ląsteles gautų ūkinius gyvūnus, nors šiai krypčiai dar reikia rimtų tyrimų. Tačiau ksenotransplantacijos – organų persodinimo iš vienos rūšies gyvų organizmų į kitą – buvo pasiekta neabejotinų rezultatų. Didžiausia sėkmė buvo pasiekta naudojant kiaules, kurių genotipe yra perkeltų žmogaus genų, kaip įvairių organų donores. Tokiu atveju yra minimali organo atmetimo rizika.

Mokslininkai taip pat teigia, kad genų perkėlimas padės sumažinti žmogaus alergiją karvės pienui. Dėl tikslinių karvių DNR pokyčių turėtų sumažėti ir sočiųjų riebalų rūgščių bei cholesterolio kiekis piene, todėl jis bus dar naudingesnis sveikatai.
Galimas genetiškai modifikuotų organizmų naudojimo pavojus išreiškiamas dviem aspektais: maisto sauga žmonių sveikatai ir pasekmėmis aplinkai. Todėl svarbiausias žingsnis kuriant genetiškai modifikuotą produktą turėtų būti visapusiškas jo ištyrimas, siekiant išvengti rizikos, kad gaminyje yra alergiją sukeliančių baltymų, toksinių medžiagų ar kokių nors naujų. pavojingų komponentų.

Biotechnologijų vertė medicinai .
Be plataus taikymo žemės ūkyje, genų inžinerijos pagrindu atsirado visa farmacijos pramonės šaka, vadinama „DNR pramone“, ir yra viena iš šiuolaikinių biotechnologijos šakų. Daugiau nei ketvirtadalis visų šiuo metu pasaulyje vartojamų vaistų yra augalinių ingredientų. Genetiškai modifikuoti augalai yra pigūs ir saugus šaltinis gauti visiškai funkcionuojančius vaistinius baltymus (antikūnus, vakcinas, fermentus ir kt.) tiek žmonėms, tiek gyvūnams. Genų inžinerijos taikymo medicinoje pavyzdžiai taip pat yra žmogaus insulino gamyba naudojant genetiškai modifikuotas bakterijas, eritropoetino (hormono, skatinančio raudonųjų kraujo kūnelių susidarymą) gamyba. kaulų čiulpai. Šio hormono fiziologinis vaidmuo yra reguliuoti eritrocitų gamybą, priklausomai nuo organizmo deguonies poreikio) ląstelių kultūroje (t.y. už žmogaus kūno ribų) arba naujų veislių eksperimentinių pelių moksliniams tyrimams.

Genų inžinerijos metodų, pagrįstų rekombinantinės DNR sukūrimu, kūrimas paskatino „biotechnologinį bumą“, kurio liudininkais esame. Dėl mokslo pasiekimų šioje srityje tapo įmanoma ne tik sukurti „biologinius reaktorius“, transgeninius gyvūnus, genetiškai modifikuotus augalus, bet ir atlikti genetinį sertifikavimą (išsamų žmogaus genotipo tyrimą ir analizę, dažniausiai atliekamą). iš karto po gimdymo, siekiant nustatyti polinkį į įvairias ligas, galimą neadekvačią (alerginę) reakciją į tam tikrus vaistus, taip pat polinkį tam tikrų tipų veikla). Genetinis sertifikavimas leidžia numatyti ir sumažinti širdies ir kraujagyslių bei onkologinės ligos, tirti ir užkirsti kelią neurodegeneracinėms ligoms ir senėjimo procesams, analizuoti žmogaus neurofiziologines savybes molekuliniu lygmeniu), genetinių ligų diagnostiką, DNR vakcinų kūrimą, genų terapiją. įvairios ligos ir tt

XX amžiuje daugumoje pasaulio šalių pagrindinės medicinos pastangos buvo nukreiptos į kovą su infekcinėmis ligomis, mažinant kūdikių mirtingumą ir ilginant gyvenimo trukmę. Šalims, turinčioms labiau išvystytą sveikatos sistemą, šis kelias buvo toks sėkmingas, kad joms pavyko sutelkti dėmesį į gydymą. lėtinės ligos, ligos širdies ir kraujagyslių sistemos ir onkologinėmis ligomis, nes būtent šios ligų grupės lėmė didžiausią mirčių procentą.

Tuo pačiu metu buvo ieškoma naujų metodų ir požiūrių. Svarbu, kad mokslas įrodė reikšmingą paveldimo polinkio vaidmenį tokioms plačiai paplitusioms ligoms kaip išeminė ligaširdies ligos, hipertenzija, skrandžio ir dvylikapirštės žarnos pepsinė opa, psoriazė, bronchinė astma ir kt. Tapo akivaizdu, kad šių ligų, su kuriomis susiduria visų specialybių gydytojai, veiksmingai gydyti ir profilaktikai, būtina žinoti mechanizmus. sąveikos tarp aplinkos ir paveldimi veiksniai jų kilme ir raidoje, taigi, tolesnė sveikatos apsaugos pažanga neįmanoma be biotechnologinių metodų kūrimo medicinoje. Pastaraisiais metais būtent šios sritys laikomos prioritetinėmis ir sparčiai vystosi.

Patikimų genetinių tyrimų, pagrįstų biotechnologiniais metodais, svarba taip pat akivaizdi, nes iki šiol žinoma daugiau nei 4000 paveldimų ligų. Apie 5-5,5% vaikų gimsta su paveldimomis ar įgimtomis ligomis. Mažiausiai 30% kūdikių mirtingumo nėštumo metu ir pogimdyminiu laikotarpiu yra dėl įgimtų apsigimimų ir paveldimų ligų. Po 20-30 metų pradeda ryškėti daugybė ligų, kurioms žmogus turėjo tik paveldimą polinkį. Tai atsitinka veikiant įvairiems aplinkos veiksniams: gyvenimo sąlygoms, žalingiems įpročiams, komplikacijoms po ligų ir kt.

Šiuo metu jau atsirado praktinių galimybių žymiai sumažinti arba koreguoti neigiamą paveldimų veiksnių poveikį. Medicinos genetika paaiškino, kad daugelį genų mutacijų sukelia sąveika su nepalankiomis sąlygomis aplinką, taigi, sprendžiant aplinkos problemas, galima sumažinti sergamumą vėžiu, alergijomis, širdies ir kraujagyslių ligomis, diabetu, psichinė liga ir net kai kurių infekcinių ligų. Tuo pačiu metu mokslininkams pavyko nustatyti genus, atsakingus už įvairių patologijų pasireiškimą ir prisidedančius prie gyvenimo trukmės ilgėjimo. Taikant medicininės genetikos metodus, geri rezultatai gauti gydant 15% ligų, beveik 50% ligų atžvilgiu pastebimas reikšmingas pagerėjimas.

Taigi reikšmingi genetikos pasiekimai leido pasiekti ne tik molekulinį kūno genetinių struktūrų tyrimo lygį, bet ir atskleisti daugelio sunkių žmogaus ligų esmę, priartėti prie genų terapijos.

Be to, remiantis medicinos genetinėmis žiniomis, atsirado galimybių ankstyva diagnostika paveldimos ligos ir savalaikė paveldimos patologijos prevencija.

Šiuo metu svarbiausia medicininės genetikos sritis – naujų paveldimų ligų, įskaitant ir ligas, turinčias paveldimą polinkį, diagnozavimo metodų kūrimas. Šiandien jau nieko nestebina priešimplantacinė diagnostika – embriono diagnostikos metodas ankstyvoje intrauterinio vystymosi stadijoje, kai genetikas, išskirdamas tik vieną būsimo vaiko ląstelę, keliančią minimalią grėsmę jo gyvybei, nustato tikslią diagnozę. arba įspėja apie paveldimą polinkį sirgti tam tikra liga.

Medicininė genetika, kaip teorinė ir klinikinė disciplina, toliau sparčiai vystosi įvairiomis kryptimis: žmogaus genomo, citogenetikos, molekulinės ir biocheminės genetikos, imunogenetikos, vystymosi genetikos, populiacijos genetikos ir klinikinės genetikos.
Dėl vis plačiau taikomų biotechnologinių metodų farmacijoje ir medicinoje atsirado nauja „asmeninės medicinos“ samprata, kai paciento gydymas atliekamas atsižvelgiant į jo individualumą, t. genetinės savybės, ir net gydymo procese naudojami vaistai gaminami individualiai kiekvienam pacientui individualiai, atsižvelgiant į jo būklę. Tokių vaistų atsiradimas tapo įmanomas, visų pirma dėl tokio biotechnologinio metodo, kaip ląstelių hibridizacija (dirbtinis suliejimas), panaudojimo. Ląstelių hibridizacijos ir hibridų gamybos procesai dar nėra iki galo ištirti ir išplėtoti, tačiau svarbu, kad jų pagalba tapo įmanoma gaminti monokloninius antikūnus. Monokloniniai antikūnai yra specialūs „apsauginiai“ baltymai, kuriuos gamina žmogaus imuninės sistemos ląstelės, reaguodamos į bet kokių pašalinių agentų (vadinamų antigenų) atsiradimą kraujyje: bakterijų, virusų, nuodų ir kt. Monokloniniai antikūnai pasižymi nepaprastu, unikaliu specifiškumu, kiekvienas antikūnas atpažįsta tik savo antigeną, jungiasi prie jo ir daro jį saugų žmogui. Šiuolaikinėje medicinoje monokloniniai antikūnai plačiai naudojami diagnostikos tikslais. Šiuo metu jie taip pat naudojami kaip itin veiksmingi vaistai individualiam pacientų, sergančių tokiomis sunkiomis ligomis, kaip vėžys, AIDS ir kt., gydymui.

Klonavimas

Klonavimas yra vienas iš biotechnologijoje naudojamų metodų, leidžiančių susilaukti identiškų palikuonių nelytinio dauginimosi būdu. Kitu atveju klonavimas gali būti apibrėžtas kaip genetiškai identiškų vienos ląstelės ar organizmo kopijų kūrimo procesas. Tai yra, organizmai, gauti dėl klonavimo, yra panašūs ne tik išoriškai, bet ir genetinė informacijaįterptas į juos yra lygiai tas pats.

Terminas „klonavimas“ kilęs iš Angliškas žodis klonas, klonavimas (šakelė, ūglis, palikuonis), kuris reiškia augalų grupę (pavyzdžiui, vaismedžius), gautą iš vieno gamintojo augalo vegetatyviniu (ne sėkliniu) būdu. Vėliau pavadinimas „klonavimas“ buvo perkeltas į sukurtą identiškų organizmų gavimo technologiją, dar vadinamą „pakeitimu“. ląstelės branduolys“. Taikant šią technologiją gauti organizmai tapo žinomi kaip klonai. Dešimtojo dešimtmečio pabaigoje išryškėjo galimybė panaudoti šią technologiją genetiškai identiškiems žmonių individams gauti, tai yra žmonių klonavimas tapo realybe.

Gamtoje klonavimas yra plačiai paplitęs įvairiuose organizmuose. Augaluose natūralus klonavimas vyksta, kai įvairių būdų vegetatyvinis dauginimasis, gyvūnams – partenogenezės metu ir įvairių formų poliembrionija (poliembrionija: iš „poli-“ ir graikų embriono - „embrionas“ - kelių embrionų (dvynių) susidarymas gyvūnams iš vienos zigotos dėl neteisingo jos padalijimo dėl atsitiktinių veiksnių įtakos). Žmonėms poliembrionijos pavyzdys yra identiškų dvynių, kurie yra natūralūs klonai, gimimas. Kloninis dauginimasis yra plačiai paplitęs tarp vėžiagyvių ir vabzdžių.

Avis Dolly tapo pirmuoju dirbtinai klonuotu daugialąsčiu organizmu 1997 m. 2007 metais viena iš klonuotų avių kūrėjų Elžbieta II už šį mokslo pasiekimą apdovanojo riteriu.

Klonavime naudojamos „branduolinės perkėlimo“ technikos esmė – paties apvaisinto kiaušinėlio ląstelės branduolio pakeitimas iš organizmo ląstelės išskirtu branduoliu, kurio tikslią genetinę kopiją planuojama gauti. Iki šiol buvo sukurti ne tik būdai, kaip dauginti organizmą, iš kurio paimta ląstelė, bet ir tą, iš kurio paimta genetinė medžiaga. Potenciali galimybė atgaminti negyvą organizmą buvo net ir tuo atveju, kai jo liko minimalios dalys – tereikia, kad iš jų būtų galima išskirti genetinę medžiagą (DNR).

Organizmų klonavimas gali būti visiškas arba dalinis. Visiškai klonuojant atkuriamas visas organizmas, o atliekant dalinį klonavimą – tik tam tikri kūno audiniai.

Viso organizmo atkūrimo technologija yra itin perspektyvi, jei reikia išsaugoti retas gyvūnų rūšis arba atkurti išnykusias rūšis.

Dalinis klonavimas – gali tapti svarbiausia medicinos kryptimi, nes klonuoti audiniai gali kompensuoti paties žmogaus organizmo audinių trūkumą ir defektus, o svarbiausia – jie neatmetami transplantacijos metu. Toks terapinis klonavimas iš pradžių neapima viso organizmo. Jo plėtra sąmoningai sustabdoma ankstyvosios stadijos, o gautos ląstelės, vadinamos embrioninėmis kamieninėmis ląstelėmis (embrioninės arba gemalo kamieninės ląstelės yra primityviausios ląstelės, atsirandančios ankstyvose embriono vystymosi stadijose, galinčios išsivystyti į visas suaugusio organizmo ląsteles), naudojamos reikalingų audinių ar kt biologiniai produktai. Eksperimentiškai įrodyta, kad terapinis klonavimas gali būti sėkmingai taikomas ir kai kurioms žmonių ligoms, kurios vis dar laikomos nepagydomomis (Alzheimerio liga, Parkinsono liga, širdies priepuolis, insultas, diabetas, vėžys, leukemija ir kt.), gydyti, padės išvengti vaikai, sergantys Dauno sindromu ir kitomis genetinėmis ligomis. Mokslininkai mato galimybę sėkmingai panaudoti klonavimo metodus kovojant su senėjimu ir ilginant gyvenimo trukmę. Svarbiausias šios technologijos pritaikymas yra reprodukcijos sritis – esant nevaisingumui, tiek patelių, tiek vyrų.

Taip pat atsiveria naujos klonavimo taikymo žemės ūkyje ir gyvulininkystėje perspektyvos. Klonuojant galima gauti gyvūnus, kurių kiaušinių, pieno, vilnos produktyvumas arba tokie gyvūnai, kurie išsiskiria reikalingas žmogui fermentai (insulinas, interferonas ir kt.). Derinant genų inžinerijos metodus su klonavimu, galima sukurti transgeninius žemės ūkio augalus, kurie gali apsiginti nuo kenkėjų arba yra atsparūs tam tikroms ligoms.

Tai tik keletas galimybių, kurios atsiveria tai naudojant naujausia technologija. Tačiau su visais savo privalumais ir perspektyvomis, kurios yra tokios svarbios sprendžiant daugelį žmonijos problemų, klonavimas yra viena iš labiausiai aptarinėjamų mokslo ir medicinos praktikos sričių. Tai lemia visas neišspręstas moralinių, etinių ir teisinių aspektų kompleksas, susijęs su manipuliacijomis seksu ir kamieninėmis ląstelėmis, embriono likimu ir žmogaus klonavimu.

Kai kurie etiniai ir teisiniai biotechnologinių metodų taikymo aspektai

Etika yra moralės doktrina, pagal kurią pagrindinė dorybė yra gebėjimas rasti vidurį tarp dviejų kraštutinumų. Šį mokslą įkūrė Aristotelis.

Bioetika yra etikos dalis, tirianti moralinę žmogaus veiklos pusę medicinoje ir biologijoje. Terminą pasiūlė V. R. Poteris 1969 m
Siaurąja prasme bioetika reiškia etinių problemų spektrą medicinos srityje. Plačiąja prasme bioetika reiškia socialinių, aplinkos, medicininių ir socialinių teisinių problemų, susijusių ne tik su žmonėmis, bet ir su bet kokiais gyvais organizmais, įtrauktais į ekosistemas, tyrimą. Tai yra, turi filosofinę orientaciją, vertina naujų technologijų ir idėjų kūrimo rezultatus medicinoje, biotechnologijoje ir apskritai biologijoje.

Šiuolaikiniai biotechnologiniai metodai turi tokį galingą ir iki galo neištirtą potencialą, kad platus jų panaudojimas įmanomas tik griežtai laikantis etikos standartų. Visuomenėje egzistuojantys moralės principai įpareigoja ieškoti kompromiso tarp visuomenės ir individo interesų. Be to, asmens interesai šiuo metu yra aukščiau už visuomenės interesus. Todėl šios srities etikos normų laikymasis ir tolesnis vystymas pirmiausia turėtų būti nukreiptas į visišką žmogaus interesų apsaugą.

Mišių įžanga Medicininė praktika ir iš esmės naujų technologijų komercializavimas genų inžinerijos ir klonavimo srityje taip pat lėmė poreikį sukurti tinkamą teisinę bazę, kuri reglamentuotų visus teisinius veiklos šiose srityse aspektus.

Naujausios biotechnologijos sukuria milžiniškas galimybes kištis į gyvų organizmų gyvenimą ir neišvengiamai iškelia žmogų prieš moralinį klausimą: kiek leistina kištis į gamtos procesus? Bet kokia diskusija biotechnologiniais klausimais neapsiriboja moksline klausimo puse. Šių diskusijų metu dažnai išsakomos visiškai priešingos nuomonės dėl paraiškos ir tolimesnis vystymas specifiniai biotechnologiniai metodai, pirmiausia tokie kaip:
- Genetinė inžinerija,
- organų ir ląstelių transplantacija gydymo tikslais;
- klonavimas - dirbtinis gyvo organizmo sukūrimas;
- vaistų, turinčių įtakos nervų sistemos fiziologijai, vartojimas, siekiant pakeisti elgesį, emocinį pasaulio suvokimą ir kt.

Šiuolaikinėse demokratinėse visuomenėse egzistuojanti praktika rodo, kad šios diskusijos yra absoliučiai reikalingos ne tik norint visapusiškiau suvokti visus metodų, kurie kėsinasi į žmogaus privatumą jau genetikos lygmeniu, „pliusus“ ir „minusus“. Jie taip pat leidžia aptarti moralinius ir etinius aspektus ir nustatyti ilgalaikes biotechnologijų naudojimo pasekmes, o tai savo ruožtu padeda įstatymų leidėjams sukurti tinkamą teisinę bazę, reglamentuojančią šią veiklos sritį, siekiant apsaugoti asmens teises.

Apsistokime ties tomis biotechnologinių tyrimų sritimis, kurios tiesiogiai susijusios su didele asmens teisių pažeidimo rizika ir sukelia karščiausias diskusijas dėl plataus jų taikymo: organų ir ląstelių transplantacijos gydymo tikslais bei klonavimo.
Pastaraisiais metais labai išaugo susidomėjimas žmogaus embrioninių kamieninių ląstelių tyrimais ir taikymu biomedicinoje bei klonavimo metodais joms gauti. Kaip žinote, embrioninės kamieninės ląstelės gali transformuotis į įvairių tipų ląsteles ir audinius (kraujodaros, reprodukcinės, raumenų, nervų ir kt.). Paaiškėjo, kad jie yra perspektyvūs naudoti genų terapijoje, transplantologijoje, hematologijoje, veterinarijoje, farmakotoksikologijoje, vaistų tyrimuose ir kt.

Šios ląstelės išskiriamos iš žmogaus embrionų ir 5-8 savaičių vystymosi vaisiaus, gauto medicininiu nėštumo nutraukimu (dėl aborto), todėl kyla daug klausimų dėl etinio ir teisinio žmogaus embrionų tyrimų atlikimo teisėtumo. įskaitant:
– Kiek reikalingi ir pagrįsti žmogaus embriono kamieninių ląstelių moksliniai tyrimai?
– ar leistina naikinti žmogaus gyvybę vardan medicinos pažangos ir kiek tai moralu?
- ar pakankamai išplėtota šių technologijų naudojimo teisinė bazė?

Visi šie klausimai būtų sprendžiami daug lengviau, jei būtų visuotinis supratimas, kas yra „gyvenimo pradžia“, nuo kurio momento galima kalbėti apie „asmenį, kuriam reikia teisių apsaugos“ ir kas yra ginama: žmogaus užuomazga. ląstelės, embrionas nuo apvaisinimo momento, vaisius iš tam tikros intrauterinio vystymosi stadijos ar žmogus nuo jo gimimo momento? Kiekvienas iš variantų turi savo šalininkų ir priešininkų, o lytinių ląstelių ir embriono statuso klausimas dar nerado galutinio sprendimo nė vienoje pasaulio šalyje.

Kai kuriose šalyse bet kokie embrionų tyrimai yra uždrausti (pavyzdžiui, Austrijoje, Vokietijoje). Prancūzijoje embriono teisės saugomos nuo pastojimo momento. Didžiojoje Britanijoje, Kanadoje ir Australijoje, nors embrionų kūrimas mokslinių tyrimų tikslais nėra draudžiamas, buvo sukurta teisės aktų sistema, reglamentuojanti ir kontroliuojanti tokius tyrimus. Rusijoje situacija šioje srityje yra daugiau nei neaiški: nepakankamai reglamentuota kamieninių ląstelių tyrimo ir naudojimo veikla, esama didelių teisės aktų spragų, stabdančių šios srities plėtrą. Kalbant apie klonavimą, 2002 m. federaliniu įstatymu buvo nustatytas laikinas (5 metams) žmonių klonavimo draudimas, tačiau jo galiojimo laikas baigėsi 2007 m., o klausimas lieka atviras.

Mokslininkai bando aiškiai atskirti „reprodukcinį“ klonavimą, kurio tikslas – sukurti kloną, tai yra visą gyvą organizmą, genotipu identišką kitam organizmui, ir „terapinį“ klonavimą, kuris naudojamas kolonijai auginti. kamieninių ląstelių.

Kalbant apie kamienines ląsteles, embriono būklės ir klonavimo klausimai įgauna naują dimensiją. Taip yra dėl tokio pobūdžio mokslinių tyrimų motyvacijos, būtent jų taikymo ieškant naujų, daugiau veiksmingi būdai sunkių ir net nepagydomų ligų gydymas. Todėl kai kuriose šalyse (pvz., JAV, Kanadoje, Anglijoje), kur dar visai neseniai buvo manoma, kad embrionų ir klonavimo technologijų naudojimas gydymo tikslais yra nepriimtinas, keičiasi visuomenės ir valstybės pozicijos jų leistinumo atžvilgiu. naudoti gydant tokias ligas kaip išsėtinė sklerozė, Alzheimerio ir Parkinsono ligos, pomiokardo infarktas, nepakankama kaulinio ar kremzlinio audinio regeneracija, kaukolės ir veido traumos, diabetas, miodistrofija ir kt.

Tuo pačiu metu terapinį klonavimą daugelis vertina kaip pirmąjį žingsnį link reprodukcinio klonavimo, kuris visame pasaulyje sutinkamas itin neigiamai ir yra visuotinai uždraustas.

Žmonių klonavimas šiuo metu oficialiai niekur nevykdomas. Pavojus jį naudojant reprodukcijos tikslais matomas tame, kad klonavimo technika neleidžia natūraliai ir laisvai susilieti tėvo ir motinos genetinės medžiagos, o tai suvokiama kaip iššūkis žmogaus orumui. Dažnai kalbama apie klono savęs identifikavimo problemas: ką jis turėtų laikyti savo tėvais, kodėl jis yra kažkieno genetinė kopija? Be to, klonuojant susiduriama su tam tikromis techninėmis kliūtimis, kurios kelia pavojų klono sveikatai ir gerovei. Yra faktų, liudijančių apie greitą klonų senėjimą, daugybės mutacijų juose atsiradimą. Pagal klonavimo techniką iš suaugusio žmogaus išauga klonas – ne lytis, o somatinė ląstelė, kurios genetinėje struktūroje bėgant metams įvyko vadinamosios somatinės mutacijos. Jei natūralaus apvaisinimo metu vieno iš tėvų mutavusius genus kompensuoja normalūs kito tėvo analogai, tai klonavimo metu toks kompensavimas nevyksta, o tai žymiai padidina somatinių mutacijų sukeliamų ligų ir daugelio sunkių ligų (vėžio, artrito) riziką. , imunodeficitai) klonui. Be kita ko, kai kurie žmonės bijo klonuoto žmogaus, jo galimo pranašumo fiziniame, moraliniame ir dvasiniame vystymesi (rusų psichiatras V. Jarovojaus nuomone, ši baimė yra prigimties). psichinis sutrikimas(fobijos) ir net 2008 m. suteikė jai pavadinimą „bionalizmas“).

Čia buvo aptartos tik kelios iš daugelio problemų, kylančių dėl spartaus biotechnologijų vystymosi ir jų skverbimosi į žmogaus gyvenimą. Žinoma, mokslo pažanga negali būti sustabdyta, o jo keliami klausimai iškyla greičiau, nei visuomenė gali rasti į juos atsakymus. Su tokia padėtimi susidoroti galima tik suvokus, kaip svarbu visuomenėje plačiai aptarti etines ir teisines problemas, kurios atsiranda tobulėjant ir diegiant biotechnologijoms. Kolosalūs ideologiniai skirtumai šiais klausimais sukelia suvokiamą poreikį rimtai valstybinis reguliavimasšioje srityje.

Nuo „biotechnologijų“ iki „bioekonomikos“

Remiantis tuo, kas išdėstyta, galime daryti išvadą, kad pažangios biotechnologijos gali atlikti reikšmingą vaidmenį gerinant gyvenimo kokybę ir žmonių sveikatą, užtikrinant valstybių ekonominį ir socialinį augimą (ypač besivystančiose šalyse).

Biotechnologijų pagalba galima gauti naujos diagnostikos, vakcinų ir vaistų. Biotechnologijos gali padėti padidinti pagrindinių javų kultūrų produktyvumą, o tai ypač svarbu augant pasaulio gyventojų skaičiui. Daugelyje šalių, kuriose dideli biomasės kiekiai nenaudojami arba nepakankamai panaudojami, biotechnologijos galėtų pasiūlyti būdus, kaip jas paversti vertingais produktais, o taip pat biotechnologiniais metodais apdoroti įvairių rūšių biokurą. Be to, tinkamai planuojant ir valdant, biotechnologijos gali būti naudojamos mažuose regionuose kaip kaimo vietovių industrializacijos įrankis kuriant smulkias pramonės šakas, kurios užtikrins aktyvesnę laisvų teritorijų plėtrą ir spręs užimtumo problemą.

XXI amžiaus biotechnologijos raidos bruožas – ne tik spartus jos, kaip taikomojo mokslo, augimas, ji vis labiau įtraukiama į kasdienį žmogaus gyvenimą, o kas dar reikšmingiau – suteikia išskirtines galimybes efektyviam (intensyviam, nėra ekstensyvi) beveik visų ūkio sektorių plėtra, tampa būtina darnaus visuomenės vystymosi sąlyga, taigi turi transformuojančią įtaką visos visuomenės raidos paradigmai.

Plačiai paplitusią biotechnologijų skverbimąsi į pasaulio ekonomiką atspindi ir tai, kad susiformavo net nauji terminai, nusakantys globalų šio proceso pobūdį. Taigi biotechnologinių metodų panaudojimas pramoninėje gamyboje pradėtas vadinti „balta biotechnologija“, farmacijos gamyboje ir medicinoje – „raudonąja biotechnologija“, žemės ūkio gamyboje ir gyvulininkystėje – „žaliąja biotechnologija“, o dirbtiniam auginimui ir tolesniam perdirbimui. vandens organizmų (akvakultūra arba marikultūra) – „mėlynoji biotechnologija“. O visas šias inovatyvias sritis apjungianti ekonomika buvo pavadinta „bioekonomika“. Užduotis pereiti nuo tradicinės ekonomikos į naują ekonomikos rūšį – inovacijomis pagrįstą bioekonomiką, plačiai išnaudojančią biotechnologijų galimybes įvairiose pramonės šakose, taip pat kasdieniame gyvenime, jau daugelyje Europos šalių buvo paskelbtas strateginiu tikslu. pasaulis.

Peržiūrėkite dokumento turinį
"Laboratorija Nr. 4"

4 laboratorija

„Įvairių gyvybės atsiradimo hipotezių analizė ir vertinimas“

Tikslas: susipažinimas su įvairiomis gyvybės atsiradimo Žemėje hipotezėmis.

Progresas.

Užpildyk lentelę:

Atsakykite į klausimą: kokios teorijos jūs asmeniškai laikotės? Kodėl?

„Įvairios gyvybės atsiradimo Žemėje teorijos“.

1. Kreacionizmas.

Pagal šią teoriją gyvybė atsirado dėl kažkokio antgamtinio praeities įvykio. Ja seka beveik visų labiausiai paplitusių religinių mokymų pasekėjai. Tradicinė judėjų ir krikščionių pasaulio sukūrimo idėja, išdėstyta Pradžios knygoje, sukėlė ir tebekelia nesutarimų. Nors visi krikščionys pripažįsta, kad Biblija yra Dievo įsakymas žmonijai, nesutariama dėl Pradžios knygoje minimos „dienos“ trukmės. Kai kurie mano, kad pasaulis ir visi jame gyvenantys organizmai buvo sukurti per 6 dienas iš 24 valandų. Kiti krikščionys Biblijos nelaiko moksline knyga ir mano, kad Pradžios knygoje žmonėms suprantama forma pateikiamas teologinis apreiškimas apie visagalio Kūrėjo sukurtas visas gyvas būtybes. Dieviškojo pasaulio kūrimo procesas suvokiamas kaip įvykęs tik vieną kartą ir todėl neprieinamas stebėti. To pakanka, kad visa dieviškosios kūrybos samprata išeitų iš mokslinių tyrimų apimties. Mokslas nagrinėja tik tuos reiškinius, kuriuos galima stebėti, todėl niekada negalės nei įrodyti, nei paneigti šios sampratos.

2. Stacionarios būsenos teorija.

Pagal šią teoriją Žemė niekada neatsirado, bet egzistavo amžinai; ji visada sugeba išlaikyti gyvybę, o jei ji pasikeitė, tai labai mažai; rūšys egzistavo visada. Šiuolaikiniai datavimo metodai suteikia vis aukštesnius Žemės amžiaus įverčius, o tai leidžia pastovios būsenos teoretikams manyti, kad Žemė ir rūšys egzistavo visada. Kiekviena rūšis turi dvi galimybes – arba skaičiaus pasikeitimą, arba išnykimą. Šios teorijos šalininkai nepripažįsta, kad tam tikrų fosilijų liekanų buvimas ar nebuvimas gali rodyti tam tikros rūšies atsiradimo ar išnykimo laiką, ir kaip pavyzdį pateikia kryžminės žuvies atstovą – koelakantą. Remiantis paleontologiniais duomenimis, kryžminiai opterijai išnyko maždaug prieš 70 mln. Tačiau šią išvadą teko patikslinti, kai Madagaskaro regione buvo aptikti gyvi kryžminių kirminų atstovai. Pastovios būsenos teorijos šalininkai teigia, kad tik ištyrus gyvas rūšis ir palyginus jas su iškastinėmis liekanomis, galima daryti išvadą apie išnykimą, ir net tada tai gali pasirodyti klaidinga. Staigus iškastinių rūšių atsiradimas tam tikrame sluoksnyje atsiranda dėl jos populiacijos padidėjimo arba judėjimo į palaikų išsaugojimui palankias vietas.

3. Panspermijos teorija.

Ši teorija nesiūlo jokio mechanizmo, kaip paaiškinti pirminę gyvybės kilmę, bet iškelia idėją apie jos nežemišką kilmę. Todėl ji negali būti laikoma gyvybės atsiradimo teorija kaip tokia; tai paprasčiausiai perkelia problemą kažkur kitur visatoje. Hipotezę viduryje iškėlė J. Liebigas ir G. Richteris XIX amžiaus. Remiantis panspermijos hipoteze, gyvybė egzistuoja amžinai ir meteoritais pernešama iš planetos į planetą. Paprasčiausi organizmai ar jų sporos („gyvybės sėklos“), patekę į naują planetą ir radę čia palankias sąlygas, dauginasi, sukeldami evoliuciją iš paprasčiausių formų į sudėtingas. Gali būti, kad gyvybė Žemėje atsirado iš vienos mikroorganizmų kolonijos, paliktos iš kosmoso. Ši teorija remiasi daugybe NSO stebėjimų, uolų raižiniais, panašiais į raketas ir „astronautus“, ir pranešimais apie tariamus susitikimus su ateiviais. Tiriant meteoritų ir kometų medžiagas, jose rasta daug „gyvybės pirmtakų“ – tokių medžiagų kaip cianogenai, vandenilio cianido rūgštis ir organiniai junginiai, kurie, galimai, atliko ant plikos Žemės nukritusių „sėklų“ vaidmenį. Šios hipotezės šalininkai buvo Nobelio premijos laureatai F. Crickas, L. Orgelis. F. Crickas rėmėsi dviem netiesioginiais įrodymais:

Genetinio kodo universalumas;

Normalios visų gyvų būtybių metabolizmo poreikis yra molibdenas, kuris dabar planetoje yra labai retas.

Bet jei gyvybė atsirado ne Žemėje, tai kaip ji atsirado už jos ribų?

4. Fizinės hipotezės.

Fizinės hipotezės pagrįstos esminių skirtumų tarp gyvosios ir negyvosios medžiagos pripažinimu. Apsvarstykite gyvybės kilmės hipotezę, kurią XX amžiaus 30-aisiais iškėlė V. I. Vernadskis. Požiūriai į gyvybės esmę Vernadskį padarė išvadą, kad ji Žemėje pasirodė biosferos pavidalu. Pagrindiniai, esminiai gyvosios medžiagos bruožai reikalauja, kad ji vyktų ne cheminiai, o fiziniai procesai. Tai turi būti savotiška katastrofa, sukrėtimas patiems visatos pagrindams. Remdamasis Mėnulio susidarymo hipotezėmis, plačiai paplitusiomis XX amžiaus 30-aisiais, atsiskyrus nuo Žemės medžiagai, kuri anksčiau buvo užpildžiusi Ramiojo vandenyno griovį, Vernadskis pasiūlė, kad šis procesas gali sukelti tą spiralę, antžeminės medžiagos sūkurinis judėjimas, kuris nepasikartojo. Vernadskis gyvybės kilmę suvokė tokiu pačiu mastu ir laiko intervalais kaip ir pačios Visatos kilmė. Katastrofos metu sąlygos staiga pasikeičia, o gyvoji ir negyvoji medžiaga atsiranda iš protomedžiagos.

5. Cheminės hipotezės.

Ši hipotezių grupė grindžiama cheminėmis gyvybės savybėmis ir susieja jos kilmę su Žemės istorija. Panagrinėkime kai kurias šios grupės hipotezes.

Cheminių hipotezių istorijos pradžioje buvo E. Haeckel pažiūrų. Haeckelis manė, kad anglies junginiai pirmą kartą atsirado dėl cheminių ir fizinių priežasčių. Šios medžiagos buvo ne tirpalai, o mažų gabalėlių suspensijos. Pirminiai gabalėliai galėjo kaupti įvairias medžiagas ir augti, o po to dalijasi. Tada atsirado ląstelė be branduolio – pirminė forma visoms gyvoms būtybėms Žemėje.

Tam tikras abiogenezės cheminių hipotezių kūrimo etapas buvo A. I. Oparino koncepcija, jo pateiktas 1922–1924 m. XX amžiuje. Oparino hipotezė yra darvinizmo ir biochemijos sintezė. Anot Oparino, paveldimumas buvo atrankos rezultatas. Oparino hipotezėje tai, ko trokštama, taps realybe. Iš pradžių gyvybės ypatybės redukuojamos iki medžiagų apykaitos, o vėliau jos modeliavimas paskelbiamas įminęs gyvybės kilmės mįslę.

J. Burpapo hipotezė rodo, kad abiogeniškai susidarančios mažos kelių nukleotidų nukleino rūgščių molekulės gali iš karto susijungti su jų koduojamomis aminorūgštimis. Pagal šią hipotezę pirminė gyvoji sistema vertinama kaip biocheminė gyvybė be organizmų, vykdanti savaiminį dauginimąsi ir medžiagų apykaitą. Organizmai, anot J. Bernalio, atsiranda antrą kartą, membranų pagalba izoliuojant atskiras tokio biocheminio gyvybės atkarpas.

Apsvarstykite paskutinę cheminę hipotezę apie gyvybės atsiradimą mūsų planetoje G. V. Voitkevičiaus hipotezė, pateikė 1988 m. Pagal šią hipotezę organinių medžiagų kilmė perkeliama į kosmosą. Specifinėmis erdvės sąlygomis sintetinamos organinės medžiagos (meteorituose randama daug orpaninių medžiagų – angliavandenių, angliavandenilių, azoto bazių, aminorūgščių, riebalų rūgščių ir kt.). Gali būti, kad erdvėje galėjo susidaryti nukleotidai ir net DNR molekulės. Tačiau, pasak Voitkevičiaus, cheminė evoliucija daugumoje Saulės sistemos planetų pasirodė užšalusi ir tęsėsi tik Žemėje, ten surandant tinkamas sąlygas. Dujinio ūko aušinimo ir kondensacijos metu visas organinių junginių rinkinys pasirodė esantis pirminėje Žemėje. Tokiomis sąlygomis aplink abiogeniškai suformuotas DNR molekules atsirado ir kondensavosi gyva medžiaga. Taigi, remiantis Voitkevičiaus hipoteze, iš pradžių atsirado biocheminė gyvybė, o jos evoliucijos eigoje atsirado atskiri organizmai.

Peržiūrėkite dokumento turinį
"Laboratorija Nr. 6"

Laboratorinis darbas numeris 6.

„Žmogaus embrionų ir kitų žinduolių panašumo požymių nustatymas, kaip jų ryšio įrodymas“

Tikslas: nustatyti panašumo požymius tarp žmogaus embrionų ir kitų žinduolių kaip jų ryšio įrodymą.

Įranga: lentelė "Žmogaus embrionų ir kitų žinduolių ryšio įrodymas"

Progresas.

1. Palyginkite embrionų vystymosi stadijas. Ar yra panašumų? Kokiu būdu jie atsiranda? Apibūdinkite juos.

2. Palyginkite embrionų vystymosi stadijas. Ar yra kokių nors skirtumų? Kokiu būdu jie atsiranda? Apibūdinkite juos.

3. Padarykite išvadas apie žmogaus embrionų ir kitų žinduolių panašumo požymius, kurie įrodytų jų ryšį