Trabajo de laboratorio 3 biología 11
Taller de biología para el grado 11. El taller final incluye 6 trabajos prácticos.
"Trabajo de laboratorio nº 1"
Trabajo de laboratorio No. 1 Identificación de variabilidad en individuos de una misma especie.
Objetivo:
Formar el concepto de variabilidad de organismos, aprender a encontrar signos de variabilidad hereditaria en representantes de diferentes variedades vegetales y razas animales.
Proceso de trabajo:
1. Considere las imágenes propuestas de organismos pertenecientes a la misma especie. Resalte las características de la estructura externa que son comunes a todos los representantes de la misma especie, así como las características estructurales por las que se diferencian.
2. Analizar en qué fundamento se realizó la selección, como resultado de lo cual se formaron las variedades y razas indicadas en la tabla.
Divida las opciones sugeridas en columnas.
| Variedades de manzana | Razas de vacas | Razas de perros |
tamaños de fruta
la producción de leche
apariencia
composición química de la leche
composición química de las frutas
carácter (agresivo o bondadoso)
masa muscular
tasa de maduración
respuestas conductuales especiales
3. Para controlar el conocimiento, responda las preguntas del examen:
1) Las diferentes formas morfológicas de representantes de una misma especie que se te demostraron son:
a) mutaciones genéticas
b) el resultado de la selección artificial
c) el resultado de la selección natural
2) Las variedades de plantas criadas artificialmente por humanos se denominan:
a) cepas
c) razas
e) poblaciones
3) Las especies de animales criados artificialmente por el hombre se denominan:
a) cepas
c) razas
e) poblaciones
4) Como resultado de la selección artificial, los organismos:
a) adquirir propiedades útiles para los humanos
b) Adquirir propiedades que aseguren la adaptación personal al entorno.
c) perder la capacidad de reproducirse
4. Saque una conclusión del trabajo realizado.
Variedades de manzana
Razas de vacas
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"Trabajo de laboratorio nº 2"
Trabajo de laboratorio No. 2
Identificación de adaptaciones en organismos al medio ambiente.
Objetivo:
Formar el concepto de adaptabilidad de los organismos al medio ambiente, consolidar la capacidad de resaltar las características de la adaptabilidad de los organismos al medio ambiente.
Proceso de trabajo:
1. Considere las imágenes propuestas de algunas plantas. Compare las características de su estructura. Saque una conclusión sobre las condiciones de su hábitat.
2. Determinar qué características de la estructura y fisiología de una planta suculenta (cactus) causan varios efectos adaptativos a su hábitat. Coloque las características correspondientes en las celdas requeridas de la tabla adjunta.
3. Determinar qué características de la estructura y fisiología de una planta acuática (nenúfar) provocan diversos efectos de adaptación a su hábitat. Coloque las características correspondientes en las celdas requeridas de la tabla adjunta.
4. Considere las imágenes propuestas de dos animales adaptados al hábitat acuático (un representante de la clase Peces cartilaginosos - un tiburón, y un representante de la clase Mamíferos - un delfín). Analizar qué características generales de la estructura y funcionamiento de sus organismos determinan su adaptabilidad al estilo de vida acuático. Analizar qué características de la estructura y funcionamiento de sus organismos, que determinan esta aptitud, son específicas para cada una de estas especies. Para hacer esto, ingrese las características propuestas por el script en las celdas requeridas de la tabla.
| Nombre | Habitat | Rasgos de adaptabilidad del hábitat | Cómo se expresa la relatividad aptitud |
5. Para controlar el conocimiento, responda las preguntas de la prueba.
6. Saque una conclusión sobre la adaptabilidad de los organismos a su entorno.
Control de conocimiento:
Espinas de cactus, nenúfar y hojas de fresa:
son órganos homólogos
son cuerpos similares
realizar las mismas funciones
tener la misma estructura
La similitud de la forma del cuerpo de un tiburón y un delfín es un ejemplo:
divergencia de signos
características de convergencia
aromorfosis
especiación
La peculiaridad de la estructura y el estilo de vida, que refleja la adaptación de la especie a un complejo de factores ambientales, se llama
estructura externa
estructura interna
forma de vida
grupo ambiental
La adaptabilidad de organismos pertenecientes a diferentes grupos sistemáticos a las mismas condiciones ambientales se puede manifestar en:
similitud genética
similitud morfológica
La adaptabilidad de los organismos al medio surge y se fija:
por selección natural
en proceso de selección artificial
involuntariamente debido a mutaciones
La adaptabilidad de los organismos al medio ambiente se caracteriza por:
características de la forma del cuerpo
características de la estructura interna de los organismos
características de comportamiento de los animales
todas las anteriores
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"Trabajo de laboratorio nº 5"
Trabajo de laboratorio No. 5
Características comparativas ecosistemas naturales (pradera) y agrosistemas (campo de trigo).
Objetivo: Aprenda a comparar la biogeocenosis natural y la agrocenosis; explicar las razones de las similitudes y diferencias identificadas; ser capaz de predecir cambios en ellas.
Proceso de trabajo:
1. Evaluar las fuerzas impulsoras que forman los agroecosistemas naturales.
2. Evaluar algunas características cuantitativas de los ecosistemas.
3. Complete la tabla 1.
4. Comparar el ecosistema natural y la agrocenosis que se muestran en las figuras, eligiendo las características correctas de las opciones propuestas.
5. Complete la tabla 2.
Tabla 1.
| Natural | Agrosistema |
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| Seleccion natural | ||
| Seleccion artificial | ||
| Composición de especies de las comunidades | ||
| Productividad |
: más, menos, la acción está dirigida a lograr la máxima productividad, afecta al ecosistema, el efecto sobre el ecosistema es mínimo, no afecta al ecosistema, más, menos.
Tabla 2.
| Características generales | Característica solo para ecosistemas naturales | Específico solo para agroecosistemas |
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Seleccionar de la lista y agregar a la tabla: la presencia de los consumidores en las cadenas alimentarias, una persona es un elemento obligatorio de la cadena alimentaria, se caracteriza por una variedad de nichos ecológicos, parte de la energía o los productos químicos pueden ser introducidos artificialmente por los humanos, las sustancias inorgánicas extraídas por los productores regresan al suelo, la presencia de productores en las cadenas alimentarias, la presencia de descomponedores en las cadenas alimentarias, un ecosistema estable en el tiempo sin intervención humana, las sustancias inorgánicas extraídas del suelo por los productores se eliminan del ecosistema, el ecosistema colapsa rápidamente sin intervención humana, un persona tiene poco efecto sobre la circulación de sustancias, la principal fuente de energía es el sol.
Salida.
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"Trabajo de laboratorio nº 3"
"Análisis y evaluación de aspectos éticos del desarrollo de algunas investigaciones en biotecnología"
objetivo: analizar los aspectos del desarrollo de algunas investigaciones en biotecnología.
Equipo: material teórico sobre el tema, fichas de tareas.
Proceso de trabajo.
Ejercicio 1.
Estudia el material teórico sobre el tema "La biotecnología es ..." y completa la tabla:
Tarea 2. Estudie el material teórico sobre el tema "Clonación" y complete la tabla:
Sacar conclusiones sobre las cuestiones éticas de la biotecnología.
Solicitud de PR 3 (material teórico)
Tecnologías con el prefijo "bio"
Ingeniería genética y celular
La ingeniería genética y celular son los métodos (herramientas) más importantes que subyacen a la biotecnología moderna.
Los métodos de ingeniería celular están destinados a diseñar nuevos tipos de células. Se pueden usar para recrear una célula viable a partir de fragmentos separados de diferentes células, para combinar células completas que pertenecen a diferentes especies para formar una célula que transporta el material genético de ambas células originales y otras operaciones.
Los métodos de ingeniería genética están destinados a construir nuevas combinaciones de genes que no existen en la naturaleza. Como resultado del uso de métodos de ingeniería genética, es posible obtener moléculas de ARN y ADN recombinantes (modificadas), para las cuales se aíslan genes individuales (que codifican el producto deseado) de las células de un organismo. Después de realizar ciertas manipulaciones con estos genes, se introducen en otros organismos (bacterias, levaduras y mamíferos), los cuales, habiendo recibido uno o varios genes nuevos, podrán sintetizar productos finales con alteraciones, en la dirección necesaria para una persona, propiedades. En otras palabras, la ingeniería genética hace posible obtener las cualidades deseadas (deseadas) de organismos alterados o modificados genéticamente o de las plantas y animales denominados "transgénicos".
La ingeniería genética ha encontrado la mayor aplicación en agricultura y medicina.
La gente siempre ha pensado en cómo se puede aprender a controlar la naturaleza y ha buscado formas de obtener, por ejemplo, plantas con cualidades mejoradas: con altos rendimientos, frutos más grandes y sabrosos, o con mayor resistencia al frío. Desde la antigüedad, el método principal utilizado para este propósito ha sido la selección. Se utiliza ampliamente hasta la fecha y tiene como objetivo crear nuevas y mejorar las variedades existentes de plantas cultivadas, razas de animales domésticos y cepas de microorganismos con características y propiedades valiosas para los seres humanos.
La selección se basa en la selección de plantas (animales) con rasgos favorables pronunciados y un mayor cruce de dichos organismos, mientras que la ingeniería genética le permite interferir directamente con el aparato genético de la célula. Es importante tener en cuenta que en el curso de la reproducción tradicional, es muy difícil obtener híbridos con la combinación deseada de rasgos útiles, ya que fragmentos muy grandes de los genomas de cada padre se transmiten a la descendencia, mientras que los métodos de ingeniería genética con mayor frecuencia permiten trabajar con uno o varios genes, y sus modificaciones no afectan el trabajo de otros genes. Como resultado, sin perder a otros propiedades útiles plantas, es posible agregar uno o más rasgos útiles, lo cual es muy valioso para crear nuevas variedades y nuevas formas de plantas. Se hizo posible cambiar en las plantas, por ejemplo, la resistencia al clima y al estrés, o su sensibilidad a insectos o enfermedades comunes en ciertas regiones, a la sequía, etc. Los científicos incluso esperan obtener especies de madera que sean resistentes a los incendios. Se está llevando a cabo una amplia investigación para mejorar el valor nutricional de varios cultivos como el maíz, la soja, las patatas, los tomates, los guisantes, etc.
Históricamente, hay tres oleadas en la creación de plantas modificadas genéticamente:
La segunda ola, el comienzo de la década de 2000, la creación de plantas con nuevas propiedades de consumo: semillas oleaginosas con un mayor contenido y una composición modificada de aceites, frutas y verduras con un mayor contenido de vitaminas, cereales más nutritivos, etc.
Hoy en día, los científicos están creando plantas de la "tercera ola" que aparecerán en el mercado en los próximos 10 años: plantas-vacunas, plantas-biorreactores para la producción de productos industriales (componentes para varios tipos de plásticos, tintes, aceites industriales, etc.), plantas - fábricas de medicamentos, etc.
El trabajo de ingeniería genética en la cría de animales tiene una tarea diferente. Un objetivo completamente alcanzable al nivel actual de la tecnología es la creación de animales transgénicos con un gen diana específico. Por ejemplo, un gen de alguna hormona animal valiosa (por ejemplo, la hormona del crecimiento) se introduce artificialmente en una bacteria, que comienza a producirla en grandes cantidades. Otro ejemplo: las cabras transgénicas, como resultado de la introducción de un gen adecuado, pueden producir una proteína específica, el factor VIII, que previene el sangrado en pacientes con hemofilia, o una enzima, trombocinasa, que promueve la reabsorción de un trombo en los vasos sanguíneos. que es importante para la prevención y el tratamiento de la tromboflebitis en personas. Los animales transgénicos producen estas proteínas mucho más rápido y el método en sí es mucho más barato que el tradicional.
A finales de los 90 del siglo XX. Los científicos estadounidenses han estado cerca de obtener animales de granja mediante la clonación de células embrionarias, aunque esta área aún necesita más investigación seria. Pero en el xenotrasplante, el trasplante de órganos de una especie de organismos vivos a otra, se logran resultados indudables. Los mayores éxitos se obtuvieron cuando se utilizaron cerdos con genes humanos transferidos en su genotipo como donantes de varios órganos. En este caso, existe un riesgo mínimo de rechazo de órganos.
Los científicos también sugieren que la transferencia genética ayudará a reducir la alergia de una persona a la leche de vaca. Los cambios específicos en el ADN de las vacas también deberían conducir a una reducción de los ácidos grasos saturados y el colesterol en la leche, haciéndola aún más saludable.
El peligro potencial del uso de organismos modificados genéticamente se expresa en dos aspectos: seguridad alimentaria para la salud humana y consecuencias ambientales. Por lo tanto, la etapa más importante en la creación de un producto modificado genéticamente debe ser su examen exhaustivo para evitar el peligro de que el producto contenga proteínas que causan alergias, sustancias tóxicas o algunos nuevos componentes peligrosos.
La importancia de la biotecnología para la medicina
.
Además de su uso generalizado en la agricultura, sobre la base de la ingeniería genética, ha surgido toda una rama de la industria farmacéutica, llamada "industria del ADN", que es una de las ramas modernas de la biotecnología. Más de una cuarta parte de todos los medicamentos que se utilizan en el mundo en la actualidad contienen ingredientes de plantas. Las plantas genéticamente modificadas son una fuente barata y segura para producir proteínas medicinales completamente funcionales (anticuerpos, vacunas, enzimas, etc.) tanto para humanos como para animales. Ejemplos de la aplicación de la ingeniería genética en medicina son también la producción de insulina humana utilizando bacterias modificadas genéticamente, la producción de eritropoyetina (una hormona que estimula la formación de glóbulos rojos en la médula ósea. El papel fisiológico de esta hormona es regular la producción de glóbulos rojos, dependiendo de la necesidad de oxígeno del cuerpo) en cultivo celular (es decir, fuera del cuerpo humano) o nuevas razas de ratones experimentales para investigación científica.
El desarrollo de métodos de ingeniería genética basados \u200b\u200ben la creación de ADN recombinante ha dado lugar al "boom biotecnológico" que estamos presenciando. Gracias a los avances de la ciencia en esta área, se hizo posible no solo crear "reactores biológicos", animales transgénicos, plantas modificadas genéticamente, sino también realizar la certificación genética (un estudio completo y análisis del genotipo humano, realizado, como regla, inmediatamente después del nacimiento, para determinar la predisposición a diversas enfermedades, posible reacción inadecuada (alérgica) a ciertos medicamentos, así como una tendencia a ciertos tipos de actividad). La certificación genética permite predecir y reducir los riesgos de enfermedades cardiovasculares y oncológicas, investigar y prevenir enfermedades neurodegenerativas y procesos de envejecimiento, analizar rasgos neurofisiológicos de personalidad a nivel molecular, diagnosticar enfermedades genéticas, crear vacunas de ADN, terapia génica para varios enfermedades, etc. ...
En el siglo XX, en la mayoría de los países del mundo, los principales esfuerzos de la medicina estaban dirigidos a combatir las enfermedades infecciosas, reducir la mortalidad infantil y aumentar la esperanza de vida promedio. Los países con sistemas de salud más desarrollados han tenido tanto éxito en este camino que encontraron posible cambiar el enfoque hacia el tratamiento de enfermedades crónicas, enfermedades del sistema cardiovascular y enfermedades oncológicas, ya que eran estos grupos de enfermedades los que representaban el mayor número de enfermedades. porcentaje del aumento de la mortalidad.
Al mismo tiempo, se buscó nuevos métodos y enfoques. Fue significativo que la ciencia haya demostrado el papel significativo de la predisposición hereditaria en la aparición de enfermedades tan generalizadas como cardiopatía isquémica, hipertensión, úlcera gástrica y úlcera duodenal, psoriasis, asma bronquial, etc. Se hizo evidente que para el tratamiento y la prevención eficaces de Estas enfermedades encontradas en la práctica de médicos de todas las especialidades, es necesario conocer los mecanismos de interacción de los factores ambientales y hereditarios en su aparición y desarrollo y, por lo tanto, es imposible avanzar más en la atención de la salud sin el desarrollo de métodos biotecnológicos en medicamento. En los últimos años, son estas áreas las que se consideran prioritarias y se están desarrollando rápidamente.
La relevancia de la realización de estudios genéticos fiables basados \u200b\u200ben enfoques biotecnológicos también es obvia porque en la actualidad se conocen más de 4000 enfermedades hereditarias. Alrededor del 5-5,5% de los niños nacen con enfermedades hereditarias o congénitas. Al menos el 30% de la mortalidad infantil durante el embarazo y en el posparto se debe a malformaciones congénitas y enfermedades hereditarias. Después de 20-30 años, comienzan a aparecer muchas enfermedades, a las que una persona solo tenía una predisposición hereditaria. Esto ocurre bajo la influencia de diversos factores ambientales: condiciones de vida, malos hábitos, complicaciones de enfermedades pasadas, etc.
Actualmente ya apareció posibilidades practicas Reducir o corregir significativamente el impacto negativo de los factores hereditarios. La genética médica explicó que la causa de muchas mutaciones genéticas es la interacción con condiciones ambientales desfavorables y, por lo tanto, la solución de problemas ambientales puede reducir la incidencia de cáncer, alergias, enfermedades cardiovasculares, diabetes mellitus, enfermedades mentales e incluso algunas enfermedades infecciosas. Al mismo tiempo, los científicos lograron identificar genes responsables de la manifestación de diversas patologías y contribuir a un aumento de la esperanza de vida. Al utilizar los métodos de genética médica, se obtuvieron buenos resultados en el tratamiento del 15% de las enfermedades, con respecto a casi el 50% de las enfermedades, se observó una mejora significativa.
Así, los importantes avances en genética hicieron posible no solo alcanzar el nivel molecular del estudio de las estructuras genéticas del cuerpo, sino también revelar la esencia de muchas enfermedades humanas graves y acercarse a la terapia génica.
Además, sobre la base de los conocimientos médicos y genéticos, han surgido oportunidades para el diagnóstico temprano de enfermedades hereditarias y la prevención oportuna de patologías hereditarias.
El área más importante de la genética médica en la actualidad es el desarrollo de nuevos métodos para el diagnóstico de enfermedades hereditarias, incluidas las enfermedades con predisposición hereditaria. Hoy en día, a nadie le sorprenden los diagnósticos preimplantacionales, un método para diagnosticar un embrión en una etapa temprana del desarrollo intrauterino, cuando un genetista, extrayendo solo una célula de un feto con una amenaza mínima para su vida, hace un diagnóstico preciso o advierte de una predisposición hereditaria a una enfermedad en particular.
Como disciplina teórica y clínica, la genética médica continúa desarrollándose rápidamente en diferentes direcciones: el estudio del genoma humano, la citogenética, la genética molecular y bioquímica, la inmunogenética, la genética del desarrollo, la genética de poblaciones, la genética clínica.
Debido al uso cada vez mayor de métodos biotecnológicos en productos farmacéuticos y medicinas, ha aparecido un nuevo concepto de "medicina personalizada", cuando un paciente es tratado en base a sus características individuales, incluyendo características genéticas, e incluso se elaboran fármacos utilizados en el proceso de tratamiento. individualmente para cada paciente específico teniendo en cuenta su condición. La aparición de tales medicamentos fue posible, en particular, debido al uso de un método biotecnológico como la hibridación (fusión artificial) de células. Los procesos de hibridación celular y producción de híbridos aún no se han estudiado y elaborado completamente, pero es importante que con su ayuda sea posible producir anticuerpos monoclonales. Los anticuerpos monoclonales son proteínas "protectoras" especiales que son producidas por las células del sistema inmunológico humano en respuesta a la aparición en la sangre de agentes extraños (llamados antígenos): bacterias, virus, venenos, etc. Los anticuerpos monoclonales tienen una especificidad extraordinaria y única, y cada anticuerpo reconoce solo su propio antígeno, se une a él y lo hace seguro para los humanos. En la medicina moderna, los anticuerpos monoclonales se utilizan ampliamente con fines de diagnóstico. Actualmente, también se utilizan como fármacos de gran eficacia para el tratamiento individual de pacientes que padecen enfermedades tan graves como el cáncer, el sida, etc.
Clonación
La clonación es uno de los métodos utilizados en biotecnología para producir descendencia idéntica a través de la reproducción asexual. Alternativamente, la clonación se puede definir como el proceso de hacer copias genéticamente idénticas de una célula u organismo individual. Es decir, los organismos obtenidos como resultado de la clonación son similares no solo en apariencia, sino que la información genética incrustada en ellos es absolutamente la misma.
El término "clonación" proviene de la palabra inglesa clone, cloning (ramita, brote, descendencia), que denota un grupo de plantas (por ejemplo, árboles frutales) obtenido de una planta productora en forma vegetativa (no semilla). Posteriormente el nombre de "clonación" se transfirió a la tecnología desarrollada para la obtención de organismos idénticos, también denominada "sustitución del núcleo celular". Los organismos obtenidos mediante esta tecnología se han denominado clones. A finales de la década de 1990 se hizo evidente la posibilidad de utilizar esta tecnología para obtener individuos humanos genéticamente idénticos, es decir, la clonación humana se hizo realidad.
En la naturaleza, la clonación está muy extendida en varios organismos. En las plantas, la clonación natural ocurre cuando diferentes caminos propagación vegetativa, en animales - durante la partenogénesis y varias formas de poliembrionía (poliembrionía: de "poli" y embrión griego - "embrión" - la formación en animales de varios embriones (gemelos) de un cigoto como resultado de su división incorrecta debido a la influencia de factores aleatorios). En los humanos, un ejemplo de poliembrionía es el nacimiento de gemelos idénticos, que son clones naturales. La reproducción clonal está muy extendida entre crustáceos e insectos.
La oveja Dolly se convirtió en el primer organismo multicelular clonado artificialmente en 1997. En 2007, uno de los creadores de la oveja clonada, Isabel II, le otorgó el título de caballero por este logro científico.
La esencia de la técnica de "transferencia nuclear" utilizada en la clonación es la sustitución del propio núcleo celular de un óvulo fertilizado por un núcleo extraído de la célula de un organismo, cuya copia genética exacta se prevé obtener. Hasta la fecha, no solo se han desarrollado métodos para reproducir el organismo del que se extrajo la célula, sino también aquel del que se extrajo el material genético. Ha aparecido el potencial de reproducción de un organismo fallecido, incluso en el caso de que solo queden partes mínimas de él; solo es necesario que el material genético (ADN) pueda aislarse de ellos.
La clonación de organismos puede ser completa o parcial. Con la clonación completa, todo el organismo se recrea como un todo, y con la clonación parcial, solo se recrean ciertos tejidos del organismo.
La tecnología de recrear un organismo completo es extremadamente prometedora en caso de necesidad de preservar especies animales raras o restaurar especies extintas.
Clonación parcial: puede convertirse en la dirección más importante en la medicina, ya que los tejidos clonados pueden compensar la falta y los defectos de los propios tejidos del cuerpo humano y, lo que es especialmente importante, no se rechazan durante el trasplante. Tal clonación terapéutica no implica inicialmente la obtención de un organismo completo. Su desarrollo se detiene deliberadamente en las primeras etapas, y las células resultantes, que se denominan células madre embrionarias (células madre embrionarias o embrionarias, las células más primitivas que surgen en las primeras etapas del desarrollo embrionario, capaces de convertirse en todas las células de un adulto). organismo), se utilizan para producir los tejidos necesarios u otros productos biológicos. Se ha demostrado experimentalmente que la clonación terapéutica también se puede utilizar con éxito para tratar algunas enfermedades humanas que aún se consideran incurables (enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson, infarto, ictus, diabetes, cáncer, leucemia, etc.), permitirá evitar el nacimiento. de niños con síndrome de Down y otras enfermedades genéticas. Los científicos ven el potencial para el uso exitoso de técnicas de clonación en la lucha contra el envejecimiento y para aumentar la longevidad. La aplicación más importante de esta tecnología también se encuentra en el campo de la reproducción, para la infertilidad, tanto femenina como masculina.
También se abren nuevas perspectivas para la aplicación de la clonación en la agricultura y la ganadería. Mediante la clonación, se pueden obtener animales con una alta productividad de huevos, leche, lana o animales que secretan las enzimas que los humanos necesitan (insulina, interferón, etc.). Combinando la ingeniería genética con la clonación, se pueden desarrollar plantas agrícolas transgénicas que pueden protegerse de plagas o son resistentes a ciertas enfermedades.
Estas son solo algunas de las oportunidades que ofrece esta tecnología de vanguardia. Sin embargo, con todos sus méritos y perspectivas, tan importante para resolver muchos problemas de la humanidad, la clonación es una de las áreas más discutidas de la ciencia y la práctica médica. Esto se debe a la falta de resolución de todo un complejo de aspectos morales, éticos y legales relacionados con las manipulaciones con células madre y germinales, el destino del embrión y la clonación humana.
Algunos aspectos éticos y legales de la aplicación de métodos biotecnológicos
La ética es una doctrina de la moral, según la cual la principal virtud es la capacidad de encontrar el punto medio entre dos extremos. Esta ciencia fue fundada por Aristóteles.
La bioética es una parte de la ética que estudia el lado moral de la actividad humana en la medicina y la biología. El término fue propuesto por V.R. Potter en 1969.
En un sentido estricto, la bioética se refiere a una serie de problemas éticos en el campo de la medicina. En un sentido amplio, la bioética se refiere al estudio de problemas sociales, ambientales, médicos y socio-legales que afectan no solo a los humanos, sino también a cualquier organismo vivo incluido en los ecosistemas. Es decir, tiene un enfoque filosófico, evalúa los resultados del desarrollo de nuevas tecnologías e ideas en medicina, biotecnología y biología en general.
Los métodos biotecnológicos modernos tienen un potencial tan poderoso y no completamente comprendido que su uso generalizado solo es posible con un estricto cumplimiento de las normas éticas. Los principios morales existentes en la sociedad obligan a buscar un compromiso entre los intereses de la sociedad y los del individuo. Además, los intereses del individuo se sitúan actualmente por encima de los intereses de la sociedad. Por lo tanto, la observancia y el mayor desarrollo de las normas éticas en esta área deben estar dirigidas, en primer lugar, a la protección integral de los intereses humanos.
La introducción masiva en la práctica médica y la comercialización de tecnologías fundamentalmente nuevas en el campo de la ingeniería genética y la clonación también ha llevado a la necesidad de crear un marco legal apropiado que regule todos los aspectos legales de las actividades en estas áreas.
Las últimas biotecnologías crean enormes oportunidades de interferencia en la actividad vital de los organismos vivos e inevitablemente ponen a una persona ante una pregunta moral: ¿hasta qué límite es permisible una intrusión en los procesos naturales? Cualquier discusión sobre cuestiones de biotecnología no se limita al aspecto científico del asunto. En el curso de estas discusiones, a menudo se expresan puntos de vista diametralmente opuestos con respecto a la aplicación y el desarrollo posterior de métodos biotecnológicos específicos, principalmente tales como:
- Ingeniería genética,
- trasplante de órganos y células con fines terapéuticos;
- clonación: una creación artificial de un organismo vivo;
- el uso de drogas que afectan la fisiología del sistema nervioso, para modificar comportamientos, percepción emocional del mundo, etc.
La práctica existente en las sociedades democráticas modernas muestra que estas discusiones son absolutamente necesarias no solo para una comprensión más completa de todas las "ventajas" y "desventajas" de la aplicación de métodos que invaden la vida personal de una persona ya en el nivel de la genética. También nos permiten discutir aspectos morales y éticos y determinar las consecuencias a largo plazo del uso de la biotecnología, lo que a su vez ayuda a los legisladores a crear un marco legal adecuado que regule esta área de actividad en aras de la protección de los derechos individuales.
Detengámonos en aquellas áreas de la investigación biotecnológica que están directamente relacionadas con el alto riesgo de violación de los derechos de la personalidad y provocan la discusión más acalorada sobre su uso generalizado: el trasplante de órganos y células con fines terapéuticos y la clonación.
En los últimos años, ha aumentado considerablemente el interés por el estudio y la aplicación de células madre embrionarias humanas y técnicas de clonación con el fin de obtenerlas en biomedicina. Como sabes, las células madre embrionarias son capaces de transformarse en diferentes tipos de células y tejidos (hematopoyéticos, reproductivos, musculares, nerviosos, etc.). Resultaron prometedores para su uso en terapia génica, transplantología, hematología, medicina veterinaria, farmacotoxicología, pruebas de drogas, etc.
El aislamiento de estas células se realiza a partir de embriones humanos y fetos de 5-8 semanas de desarrollo obtenidos durante la interrupción médica del embarazo (como consecuencia de un aborto), lo que plantea numerosos interrogantes sobre la legalidad ética y legal de la investigación con embriones humanos, entre ellos la siguiente:
- cuán necesario y justificado investigación científica sobre las células madre embrionarias humanas?
- ¿Está permitido, en aras del progreso de la medicina, destruir la vida humana y cuán moral es?
- ¿Está bien desarrollada la base jurídica para la aplicación de estas tecnologías?
Todas estas cuestiones se resolverían mucho más fácilmente si existiera una comprensión universal de lo que es el “comienzo de la vida”, desde qué momento podemos hablar de “una persona que necesita protección de derechos” y lo que está sujeto a protección: el sexo humano células, embrión desde el momento de la fecundación, feto de una determinada etapa del desarrollo intrauterino o una persona desde el momento de su nacimiento? Cada una de las opciones tiene sus propios partidarios y opositores, y la cuestión del estado de las células germinales y los embriones no ha encontrado su solución definitiva en ningún país del mundo.
En varios países, cualquier investigación con embriones está prohibida (por ejemplo, en Austria, Alemania). En Francia, los derechos del embrión están protegidos desde el momento de la concepción. En el Reino Unido, Canadá y Australia, aunque la creación de embriones con fines de investigación no está prohibida, se ha desarrollado un sistema de leyes para regular y controlar dicha investigación. En Rusia, la situación en este ámbito es más que incierta: la actividad sobre el estudio y uso de células madre no está suficientemente regulada, existen importantes lagunas en la legislación que dificultan el desarrollo de esta dirección. Con respecto a la clonación, en 2002, la ley federal introdujo una prohibición temporal (durante 5 años) de la clonación humana, pero su validez expiró en 2007 y la cuestión sigue abierta.
Los científicos están tratando de distinguir claramente entre la clonación "reproductiva", cuyo propósito es crear un clon, es decir, un organismo vivo completo, idéntico en genotipo a otro organismo, y la clonación "terapéutica", que se utiliza para hacer crecer una colonia de células madre. .
En el caso de las células madre, los problemas del estado del embrión y la clonación adquieren una nueva dimensión. Esto se debe a la motivación de este tipo de investigación científica, a saber, su aplicación para buscar nuevas, más formas efectivas tratamiento de enfermedades graves e incluso incurables. Por tanto, en algunos países (como EE.UU., Canadá, Inglaterra), donde hasta hace poco se consideraba inaceptable el uso de embriones y tecnologías de clonación con fines terapéuticos, se produce un cambio de posición de la sociedad y del Estado hacia la admisibilidad de sus uso para el tratamiento de enfermedades como la esclerosis múltiple, enfermedades de Alzheimer y Parkinson, post infarto de miocardio, regeneración insuficiente del tejido óseo o cartilaginoso, con traumatismos craneofaciales, diabetes, distrofia muscular, etc.
Al mismo tiempo, muchos consideran la clonación terapéutica como el primer paso hacia la clonación reproductiva, que se encuentra con actitudes extremadamente negativas en todo el mundo y está prohibida universalmente.
Actualmente, la clonación humana no se lleva a cabo oficialmente en ningún lugar. El peligro de su uso con fines reproductivos se ve en el hecho de que la técnica de clonación excluye la fusión natural y libre del material genético del padre y la madre, lo que se percibe como un desafío a la dignidad humana. A menudo se dice sobre los problemas de autoidentificación de un clon: ¿a quién debería considerar como padres, por qué es una copia genética de otra persona? Además, la clonación enfrenta algunos obstáculos técnicos que ponen en peligro la salud y el bienestar del clon. Hay hechos que indican el rápido envejecimiento de los clones, la aparición de numerosas mutaciones en ellos. De acuerdo con la técnica de clonación, un clon crece a partir de un adulto, no un sexo, sino una célula somática, en cuya estructura genética se han producido las llamadas mutaciones somáticas durante muchos años. Si durante la fertilización natural los genes mutados de uno de los padres se compensan con análogos normales del otro padre, entonces durante la clonación no se produce dicha compensación, lo que aumenta significativamente el riesgo de enfermedades causadas por mutaciones somáticas para un clon y muchas enfermedades graves (cáncer, artritis, inmunodeficiencias). Entre otras cosas, algunas personas tienen miedo a una persona clonada, a su posible superioridad en el desarrollo físico, moral y espiritual (el psiquiatra ruso V. Yarovoy cree que este miedo tiene la naturaleza de un trastorno mental (fobia) e incluso se le asigna él en 2008. el nombre "bionalismo").
Aquí sólo se han analizado algunos de los muchos problemas que surgen en relación con el rápido desarrollo de la biotecnología y su invasión de la vida humana. Por supuesto, el progreso de la ciencia no se puede detener, y las preguntas que plantea surgen más rápido de lo que la sociedad puede encontrar respuestas. Para hacer frente a este estado de cosas, solo se puede entender lo importante que es discutir ampliamente en la sociedad los problemas éticos y legales que surgen con el desarrollo e implementación de la biotecnología en la práctica. La presencia de colosales diferencias ideológicas sobre estos temas da lugar a la percepción de la necesidad de una regulación estatal seria en esta área.
De la "biotecnología" a la "bioeconomía"
Con base en lo anterior, podemos concluir que la biotecnología avanzada puede jugar un papel significativo en la mejora de la calidad de vida y la salud humana, asegurando el crecimiento económico y social de los estados (especialmente en los países en desarrollo).
Con la ayuda de la biotecnología, se pueden obtener nuevos diagnósticos, vacunas y medicamentos. La biotecnología puede ayudar a aumentar el rendimiento de los principales cereales, lo que es especialmente importante en relación con el crecimiento de la población mundial. En muchos países donde grandes volúmenes de biomasa no se utilizan o no se utilizan en su totalidad, la biotecnología podría ofrecer formas de convertirlos en productos valiosos, así como de procesarlos utilizando métodos biotecnológicos para producir varios tipos de biocombustibles. Además, con una adecuada planificación y gestión, la biotecnología puede encontrar aplicación en pequeñas regiones como una herramienta de industrialización de las zonas rurales para la creación de pequeñas industrias, lo que garantizará un desarrollo más activo de los territorios baldíos y resolverá el problema del empleo.
Una característica del desarrollo de la biotecnología en el siglo XXI no es solo su rápido crecimiento como ciencia aplicada, sino que está ingresando cada vez más en la vida diaria de una persona y, lo que es más importante, brinda oportunidades excepcionales para los efectivos (intensivos, no extensivos). El desarrollo de prácticamente todos los sectores de la economía se convierte en una condición necesaria para el desarrollo sostenible de la sociedad y, por lo tanto, tiene una influencia transformadora en el paradigma del desarrollo de la sociedad en su conjunto.
La penetración generalizada de la biotecnología en la economía mundial se refleja en el hecho de que incluso se han formado nuevos términos para denotar la globalidad de este proceso. Así, el uso de métodos biotecnológicos en la producción industrial comenzó a denominarse "biotecnología blanca", en la producción farmacéutica y la medicina - "biotecnología roja", en la producción agrícola y la cría de animales - "biotecnología verde", y para el cultivo artificial y procesamiento posterior de organismos acuáticos (acuicultura o maricultura) - "biotecnología azul". Y la economía que integra todas estas áreas innovadoras se llama “bioeconomía”. La tarea de hacer la transición de una economía tradicional a un nuevo tipo de economía, una bioeconomía basada en la innovación y que utiliza ampliamente el potencial de la biotecnología en diversas industrias, así como en la vida humana cotidiana, ya ha sido declarada un objetivo estratégico en muchos países de el mundo.
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"Trabajo de laboratorio nº 4"
Trabajo de laboratorio No. 4
"Análisis y evaluación de diversas hipótesis sobre el origen de la vida"
Objetivo:conocimiento de varias hipótesis sobre el origen de la vida en la Tierra.
Proceso de trabajo.
Completar la tabla:
Responda la pregunta: ¿A qué teoría se adhiere personalmente? ¿Por qué?
"Variedad de teorías sobre el origen de la vida en la Tierra".
1. Creacionismo.
Según esta teoría, la vida surgió como resultado de algún evento sobrenatural en el pasado. Los seguidores de casi todas las enseñanzas religiosas más comunes se adhieren a él. El concepto tradicional judeocristiano de la creación del mundo, como se establece en Génesis, ha causado y sigue causando controversia. Aunque todos los cristianos reconocen que la Biblia es el testamento del Señor al pueblo, existe controversia sobre un “día” mencionado en Génesis. Algunos creen que el mundo y todos los organismos que lo habitan fueron creados en 6 días durante 24 horas. Otros cristianos no consideran la Biblia como un libro científico y creen que el Libro del Génesis contiene la revelación teológica sobre la creación de todos los seres vivientes por el Creador omnipotente en una forma comprensible para la gente. Se piensa que el proceso de creación divina del mundo tuvo lugar una sola vez y, por lo tanto, inaccesible para la observación. Esto es suficiente para mover todo el concepto de creación divina fuera del alcance de la investigación científica. La ciencia se ocupa únicamente de aquellos fenómenos que son observables y, por lo tanto, nunca podrá probar o refutar este concepto.
2. La teoría de un estado estacionario.
Según esta teoría, la Tierra nunca surgió, sino que existió para siempre; siempre es capaz de sostener la vida, y si ha cambiado, muy poco; las especies también han existido siempre. Los métodos modernos de datación dan estimaciones cada vez más altas de la edad de la Tierra, lo que permite a los defensores de la teoría del estado estacionario creer que la Tierra y las especies siempre han existido. Cada especie tiene dos posibilidades: un cambio en el número o la extinción. Los defensores de esta teoría no reconocen que la presencia o ausencia de ciertos restos fósiles puede indicar el momento de la aparición o extinción de una especie en particular, y citan al celacanto como un ejemplo de representante de peces con aletas cruzadas. Según datos paleontológicos, la aleta cruzada se extinguió hace unos 70 millones de años. Sin embargo, esta conclusión tuvo que ser revisada cuando se encontraron representantes vivos del aleta cruzada en el área de Madagascar. Los defensores de la teoría del estado estacionario argumentan que solo mediante el estudio de las especies vivas y su comparación con los restos fósiles se puede llegar a una conclusión sobre la extinción, e incluso entonces puede resultar errónea. La aparición repentina de una especie fósil en un determinado estrato se explica por un aumento de su población o desplazamiento hacia lugares propicios para la conservación de restos.
3. Teoría de la panspermia.
Esta teoría no ofrece ningún mecanismo para explicar el origen primario de la vida, pero plantea la idea de su origen extraterrestre. Por tanto, no puede considerarse una teoría del origen de la vida como tal; simplemente lleva el problema a algún otro lugar del universo. La hipótesis fue presentada por J. Liebig y G. Richter en el medio XIX siglo. Según la hipótesis de la panspermia, la vida existe para siempre y es transferida de un planeta a otro por los meteoritos. Los organismos más simples o sus esporas ("semillas de la vida"), al llegar a un nuevo planeta y encontrar aquí condiciones favorables, se multiplican, dando lugar a la evolución de las formas más simples a las complejas. Es posible que la vida en la Tierra surgiera de una sola colonia de microorganismos abandonados del espacio. Para fundamentar esta teoría, se utilizan múltiples avistamientos de ovnis, pinturas rupestres de objetos similares a cohetes y "astronautas", así como informes de supuestos encuentros con extraterrestres. Al estudiar los materiales de los meteoritos y los cometas, se encontraron en ellos muchos "precursores de los vivos", sustancias como cianógenos, ácido cianhídrico y compuestos orgánicos, que pueden haber desempeñado el papel de "semillas" que cayeron sobre la Tierra desnuda. Los partidarios de esta hipótesis fueron los premios Nobel F. Crick, L. Orgel. F. Crick se basó en dos pruebas circunstanciales:
La universalidad del código genético;
Necesidad del metabolismo normal de todos los seres vivos del molibdeno, que ahora es extremadamente raro en el planeta.
Pero si la vida no surgió en la Tierra, ¿cómo surgió fuera de ella?
4. Hipótesis físicas.
Las hipótesis físicas se basan en el reconocimiento de las diferencias fundamentales entre la materia viva y la materia no viva. Pensemos en la hipótesis del origen de la vida planteada en los años 30 del siglo XX por V.I. Vernadsky. Las opiniones sobre la esencia de la vida llevaron a Vernadsky a la conclusión de que apareció en la Tierra en forma de biosfera. Las características fundamentales, fundamentales de la materia viva no requieren procesos químicos, sino físicos para su aparición. Esto debería ser una especie de catástrofe, un shock para los mismos cimientos del universo. De acuerdo con las hipótesis de la formación de la Luna como consecuencia de la separación de la Tierra de la sustancia que anteriormente llenaba la Fosa del Pacífico, generalizada en los años 30 del siglo XX, Vernadsky sugirió que este proceso podría provocar esa espiral, vórtice. movimiento de la sustancia terrestre, que no se repitió. Vernadsky interpretó el origen de la vida en las mismas escalas e intervalos de tiempo que el origen del propio Universo. En una catástrofe, las condiciones cambian repentinamente y la materia viva e inanimada emerge de la protomateria.
5. Hipótesis químicas.
Este grupo de hipótesis se basa en las especificidades químicas de la vida y conecta su origen con la historia de la Tierra. Consideremos algunas de las hipótesis de este grupo.
Los orígenes de la historia de las hipótesis químicas fueron puntos de vista de E. Haeckel.Haeckel creía que primero, bajo la influencia de razones químicas y físicas, aparecieron compuestos de carbono. Estas sustancias no eran soluciones, sino suspensiones de pequeños grumos. Los bultos primarios fueron capaces de acumular diversas sustancias y crecer, seguidos de la división. Luego apareció una célula libre de armas nucleares, la forma original de todos los seres vivos de la Tierra.
Una cierta etapa en el desarrollo de hipótesis químicas de abiogénesis fue el concepto de A.I. Oparin,presentado por él en 1922-1924. Siglo XX. La hipótesis de Oparin es una síntesis del darwinismo con la bioquímica. Según Oparin, la herencia fue el resultado de la selección. En la hipótesis de Oparin, las ilusiones aparecerán como reales. Primero, sus características de la vida se reducen al metabolismo, y luego se declara que su modelado ha resuelto el enigma del origen de la vida.
Hipótesis de J. Burpapsugiere que pequeñas moléculas de ácido nucleico generadas abiogénicamente de varios nucleótidos podrían combinarse inmediatamente con los aminoácidos que codifican. En esta hipótesis, el sistema vivo primario se ve como vida bioquímica sin organismos, que lleva a cabo la autorreproducción y el metabolismo. Los organismos, según J. Bernal, aparecen por segunda vez, en el curso del aislamiento de secciones individuales de dicha vida bioquímica con la ayuda de membranas.
Como última hipótesis química sobre el origen de la vida en nuestro planeta, considere la hipótesis de G.V. Voitkevich,presentado en 1988. Según esta hipótesis, la presencia de materia orgánica se traslada al espacio exterior. En las condiciones específicas del espacio, se sintetizan sustancias orgánicas (se encuentran numerosas sustancias orgánicas en los meteoritos: carbohidratos, hidrocarburos, bases nitrogenadas, aminoácidos, ácidos grasos, etc.). Es posible que se hayan formado nucleótidos e incluso moléculas de ADN en el espacio exterior. Sin embargo, según Voitkevich, la evolución química en la mayoría de los planetas Sistema solar resultó estar congelado y continuó solo en la Tierra, habiendo encontrado las condiciones adecuadas allí. Durante el enfriamiento y la condensación de la nebulosa de gas, todo el conjunto de compuestos orgánicos apareció en la Tierra primaria. En estas condiciones, la materia viva apareció y se condensó alrededor de las moléculas de ADN generadas abiogénicamente. Entonces, de acuerdo con la hipótesis de Voitkevich, la vida bioquímica apareció inicialmente y, en el curso de su evolución, aparecieron organismos separados.
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"Trabajo de laboratorio nº 6"
Trabajo de laboratorio no 6.
"Identificación de signos de similitud entre los embriones de humanos y otros mamíferos como evidencia de su relación"
Objetivo: identificar signos de similitud entre los embriones de humanos y otros mamíferos como evidencia de su relación.
Equipo: tabla "Prueba de parentesco entre embriones humanos y otros animales mamíferos"
Proceso de trabajo.
1. Compare las etapas de desarrollo de los embriones. ¿Hay similitudes? ¿Cómo se manifiestan? Describelos.
2. Compare las etapas de desarrollo de los embriones. ¿Hay alguna diferencia? ¿Cómo se manifiestan? Describelos.
3. Sacar conclusiones sobre los signos de similitud entre los embriones de humanos y otros mamíferos como evidencia de su relación.
Institución educativa presupuestaria municipal
escuela secundaria con. Naryn
Desarrollo del profesor de biología Dakaa B.B.
Trabajo de laboratorio no 1
Tema: Estudio del criterio morfológico de la especie
Objetivo:
profundizar, concretar el conocimiento sobre la especie a partir del estudio de los signos del criterio morfológico; desarrollar la capacidad de caracterizar especies utilizando los criterios principales;
desarrollar habilidades prácticas, sacar conclusiones;
Equipo: Cuadro "Criterios de especies", herbario, planta de interior
Proceso de trabajo
Conversación introductoria sobre el objetivo, el progreso del trabajo de laboratorio, la formulación obligatoria de una conclusión basada en el trabajo realizado.
Los estudiantes realizan el trabajo de laboratorio de forma independiente utilizando una tarjeta de instrucción, el maestro brinda la asistencia necesaria a los estudiantes.
Conversación sobre los resultados del trabajo realizado; formulación de conclusiones.
I. Consolidación de conocimientos y habilidades mediante preguntas:
Enumere los criterios para la especie. ¿Qué criterios son los signos externos de plantas o animales, y cuáles se pueden encontrar solo utilizando dispositivos y métodos de investigación especiales?
¿Qué datos de las ciencias, en su opinión, son necesarios para que un biólogo pueda determinar correctamente las especies que pertenecen a los organismos?
Dos plantas cultivadas: la cebada y el centeno tienen el mismo número de cromosomas (14), pero no se cruzan, tienen diferencias en su estructura externa; la composición de las semillas difiere en la composición química (la mayoría de las veces el pan no se hornea con harina de cebada). ¿Qué criterio utilizará para afirmar que las plantas pertenecen a la misma especie?
Los individuos de ratas negras, aparentemente indistinguibles, pertenecen sin embargo a especies diferentes. ¿Qué criterio se debe utilizar para establecer su especie?
¿Por qué se llama a K. Linneo "el padre de la taxonomía"? ¿Qué significado práctico tiene esta ciencia?
¿Qué forma de variabilidad puede proporcionar material para la evolución?
II. Deberes: repetir 12.4.1.
Tarjeta de instrucción
Considere plantas de dos especies del mismo género.
Compare la estructura externa de hojas, tallos, inflorescencias, flores, frutos y otros órganos de dos plantas.
Identifica las similitudes y diferencias entre ellos.
Responde la pregunta: ¿Cuáles son las similitudes y diferencias entre diferentes especies del mismo género?
La fecha: _____________
Trabajo de laboratorio No. 2
Tema: La adaptabilidad de los organismos al medio ambiente como resultado de la acción de la selección natural.
Objetivo:
continuar la formación de conocimientos sobre la esencia de la aptitud como la correspondencia de la estructura, el metabolismo, el comportamiento y otras características de los organismos en el medio ambiente; profundizar y ampliar el conocimiento sobre las formas de selección natural;
desarrollar la formación de habilidades para hacer observaciones, comparaciones, establecer relaciones de causa y efecto, sacar conclusiones de las observaciones;
fomentar el amor por el sujeto, la competencia de superación personal.
Equipo: tarjetas con imágenes de formas especializadas de plantas y animales; tipos de pinturas protectoras; órganos similares de protección de plantas contra herbívoros, tablas que representan organismos vegetales y animales, habitantes de bosques, campos, estepas, embalses y otros hábitats, herbario, recolección de semillas y frutos de herbario, planta de interior
Proceso de trabajo.
¿A qué factor ambiental corresponde este dispositivo?
Suponga que los ancestros de la especie no poseían las adaptaciones que descubrió, ya que vivían en diferentes condiciones (por ejemplo, ¿qué?)
¿Cuál podría ser su hábitat y adaptación a él?
¿Cuáles podrían haber sido los cambios en las condiciones ambientales en comparación con los que existían antes? ¿Qué razones podrían provocar estos cambios?
¿Cómo podrían las nuevas condiciones ambientales afectar la supervivencia y reproducción de los individuos en las poblaciones de formas ancestrales?
¿Qué mutaciones podrían ser beneficiosas en las condiciones cambiadas? ¿Cuál fue el destino de los propietarios de estas mutaciones?
¿Cuál sería la descendencia del cruce de formas mutantes con formas típicas? ¿A qué forma de selección se sometería y con qué resultados?
¿Qué cambios en la velocidad de reacción de un rasgo mutante se han producido de generación en generación?
Conversación introductoria sobre la adaptabilidad de los organismos al medio ambiente como uno de los resultados de la evolución; recordatorio de los mecanismos de formación de adaptaciones de organismos, realizados sobre la base de la variabilidad hereditaria, en el proceso de lucha por la existencia como resultado de la acción de una determinada forma de selección natural.
Progreso del trabajo de laboratorio.
Conversación final después del trabajo de laboratorio sobre los siguientes temas:
Tarea: repaso 12.4.6.
Tarjeta de instrucción
Considere el objeto que se le dio (organismo vegetal o animal);
Encuentre las adaptaciones más evidentes a las condiciones ambientales en las que vive este organismo; describir estos accesorios específicos;
Determinar la naturaleza relativa de estos dispositivos;
Demuestre por qué los accesorios son relativos.
La fecha: _____________
Trabajo de laboratorio No. 3
Tema: Identificación de aromorfosis en plantas, idioadaptación en insectos
Objetivo:
formar la capacidad de utilizar el conocimiento sobre las direcciones de la evolución para analizar las características estructurales de plantas y animales, insectos;
desarrollar la capacidad de identificar aromorfosis e idioadaptación en organismos;
fomentar el amor por el sujeto, la competencia de superación personal.
Equipo: tablas que ilustran las principales direcciones de la evolución progresiva, herbarios de las principales divisiones de plantas, plantas de interior; tablas que representan características estructurales aromórficas y adaptativas de plantas e insectos
Proceso de trabajo.
Conversación introductoria sobre el objetivo, las tareas y las características del trabajo de laboratorio.
Discusión de los resultados del trabajo, formulación de conclusiones, registro de los resultados del trabajo.
Consolidación de conocimientos y habilidades para identificar rasgos aromórficos y adaptativos de la estructura de los organismos. Conversación sobre preguntas y tareas.
Tarea: repaso 13.1. seleccionar ejemplos de la manifestación de características aromórficas (adaptativas) de la estructura de organismos vegetales o animales.
Tarjeta de instrucción
Considere las plantas: algas, musgo; hoja de helecho, ramita de abeto, planta con flores, identifica cambios aromórficos en la estructura externa (la aparición de nuevos órganos) y en la interna (la aparición de nuevos tejidos)
Considere las imágenes de insectos. Seleccione representantes de dos o tres especies y describa su estilo de vida. Identificar y anotar en un cuaderno la idioadaptación de cada insecto (color, forma corporal, aparato bucal, etc.) al entorno.
La fecha: _____________
Trabajo de laboratorio No. 4
Tema: Revelando los rasgos de adaptabilidad de los organismos al impacto de factores ambientales
Objetivo:
profundizar y ampliar el conocimiento sobre la influencia de los factores ambientales en la actividad vital de los organismos a partir de la identificación de los rasgos de adaptación al medio;
continuar la formación de la capacidad de realizar observaciones sobre el estudio de las características estructurales de los organismos en relación con las peculiaridades de sus hábitats;
fomentar el amor por la naturaleza.
Equipo: plantas de interior, herbario de diferentes hábitats; cuadros que representan organismos en varios hábitats.
Proceso de trabajo.
Conversación introductoria sobre la meta, los objetivos, el progreso de los resultados del trabajo de laboratorio; una explicación del contenido de las tarjetas instructivas.
Realización de trabajos de laboratorio por parte de los estudiantes en la tarjeta de instrucción.
Conversación con el objetivo de realizar los resultados del trabajo de laboratorio para identificar los rasgos de adaptación de los organismos al medio, a la influencia de determinados factores ambientales.
Consolidación de conocimientos y habilidades. Conversación sobre preguntas y tareas.
Tarea: repaso 17.3.
Tarjeta de instrucción
Determinar el hábitat del organismo propuesto para estudiarlo (planta, animal)
Describe el hábitat de un organismo dado en base a las características de aquellos factores ambientales que dominan en este ambiente.
Revelar los rasgos de adaptación de este organismo a factores ambientales en la estructura (y comportamiento) externa e interna.
- La similitud de ecosistemas naturales y agrocenosis;
- Diferencias entre ecosistemas naturales y agrocenosis.
1. La presencia de tres grupos funcionales
(productores, consumidores, reductores)
Campo de trigo
productores
consumidores
reductores
Similitudes entre una agrocenosis y un ecosistema natural:
2. Disponibilidad de redes alimentarias
jinete
plantas
búho
orugas
codorniz
alondra
zorro
ratón
Red alimentaria de agrocenosis
plantas
orugas
ratón
jinete
codorniz
alondra
zorro
búho
Similitudes entre una agrocenosis y un ecosistema natural:
3. Estructura de niveles
Similitudes entre una agrocenosis y un ecosistema natural:
factores abióticos
Similitudes entre una agrocenosis y un ecosistema natural:
4. Influencia de los factores ambientales
factores bioticos
Similitudes entre una agrocenosis y un ecosistema natural:
4. Influencia de los factores ambientales
factores antropogénicos
Similitudes entre una agrocenosis y un ecosistema natural:
5. A menudo hay especie - dominante
Vista - dominante - las especies que prevalecen en el ecosistema en términos de número e influencia
Diferencias
caracteristicas
Ecosistema natural
1. Diversidad de especies
Agrocenosis
Muchas especies forman redes alimenticias muy ramificadas.
Hay menos especies, especies: el dominante determina a la persona
Diferencias agrocenosis y ecosistema natural:
caracteristicas
Ecosistema natural
2. Sustentabilidad
Agrocenosis
Inestable, muere sin una persona
Estable
Diferencias agrocenosis y ecosistema natural:
caracteristicas
Ecosistema natural
3. Acción de selección
Agrocenosis
Trabajos seleccion natural , quedan individuos más adaptados
La selección natural se debilita, funciona seleccion artificial , los individuos valiosos para los humanos siguen siendo
Diferencias agrocenosis y ecosistema natural:
caracteristicas
Ecosistema natural
4. Fuente de energía
Agrocenosis
La energía del Sol y la energía introducida por el hombre (riego, deshierbe, fertilización, etc.)
Energía del sol
Diferencias agrocenosis y ecosistema natural:
caracteristicas
Ecosistema natural
5. Ciclo de elementos
Agrocenosis
Algunos de los elementos los toma una persona con la cosecha, el ciclo está incompleto
Ciclo completo
Diferencias agrocenosis y ecosistema natural:
caracteristicas
Ecosistema natural
6. Autorregulación
Agrocenosis
El hombre regula
Capaz de autorregulación
Diferencias agrocenosis y ecosistema natural:
caracteristicas
Ecosistema natural
7. Productividad (creación de materia orgánica durante la fotosíntesis por unidad de tiempo)
Agrocenosis
Alto gracias al hombre
Depende de las condiciones naturales.
Llena la mesa.
Comunidad natural
Seleccion natural
Agrocenosis
Seleccion artificial
Evaluar las fuerzas impulsoras que dan forma a los ecosistemas naturales y artificiales:
- No afecta el ecosistema;
- Actúa sobre el ecosistema;
- El impacto en el ecosistema es mínimo;
- La acción tiene como objetivo lograr la máxima productividad.
Composición de especies de la comunidad
Comunidad natural
Composición de especies
Agrocenosis
Menos / más para cada puesto.
Distribuir características:
Característica general característica
características solo para solo para
agrocenosis natural
ecosistemas
Caracteristicas:
1. Las sustancias inorgánicas absorbidas por los productores del suelo se eliminan del ecosistema.
2. La presencia de descomponedores en el ecosistema.
3. El ecosistema colapsa rápidamente sin intervención humana.
4. La presencia de productores en las cadenas alimentarias.
5. La principal fuente de energía es el sol.
6. Las sustancias inorgánicas absorbidas por los productores del suelo regresan al ecosistema.
Caracteristicas:
7. El ecosistema es estable en el tiempo sin intervención humana.
8. Algunas de las energías o sustancias químicas pueden ser introducidas artificialmente por humanos.
9. El hombre tiene poco efecto sobre la circulación de sustancias.
10. Se caracteriza por una variedad de nichos ecológicos.
11. La presencia en las cadenas de suministro de los consumidores.
12. Un elemento obligatorio de las cadenas alimentarias es una persona.
Los ecosistemas naturales y las agrocenosis artificiales tienen características comunes: _____________________.
Las diferencias están relacionadas con _________________
____________________________________.
El cuaderno se preparó de acuerdo con el plan de estudios y el libro de texto "Biología" para las instituciones de educación secundaria general de grado 11 con el idioma ruso de instrucción. La publicación está destinada a una implementación más efectiva de los trabajos de laboratorio y prácticas por parte de los estudiantes El uso de un cuaderno no solo permitirá ahorrar tiempo para la ejecución y diseño de un trabajo en particular, sino que también se enfocará en sus etapas más importantes. Las tareas y tareas de diferentes niveles de dificultad que se dan en el cuaderno ayudarán a los estudiantes a comprender y comprar mejor el material, y al maestro, a organizar un enfoque diferenciado para la enseñanza de la biología.
Estudio de la adaptabilidad de organismos a factores ambientales.
Objetivo: aprender a identificar las adaptaciones más evidentes de los organismos a su entorno.
Equipo: herbario, postales, tablas y carteles con imágenes de formas especializadas de plantas y animales.
Proceso de trabajo
Determinar el hábitat de las plantas y animales propuestos para el trabajo.
Distribuya las plantas propuestas en grupos:
higrófitos:
mesófitos:
xerófitos:
Identificar adaptaciones (morfológicas, fisiológicas, de comportamiento) al hábitat en organismos de una especie vegetal y una especie animal. Ingrese los datos en la tabla.
Adaptación de plantas y animales a su hábitat.
Explique la necesidad de las adaptaciones identificadas para los organismos.
Llegue a una conclusión sobre la correspondencia de las características estructurales de las plantas y los animales con las condiciones de su existencia.
Los diferentes grupos de animales que han dominado la tierra tienen adaptaciones similares para vivir en condiciones de baja humedad. Haga un esquema de clasificación para tales adaptaciones.
Contenido
Prefacio
Trabajo práctico No. 1. Estudio de la adaptabilidad de organismos a factores ambientales
Trabajo de laboratorio No. 1. Criterios morfológicos y genéticos de la especie
Trabajo práctico No. 2. Resolución de problemas sobre el tema "Circuitos y redes de potencia"
Trabajo práctico No. 3. Resolución de problemas sobre el tema "Pirámides ecológicas, regla 10%"
Trabajo práctico nº 4. Resolución de problemas sobre el tema "Equilibrar la igualdad"
Excursión. Resultados de la selección natural
Trabajo de laboratorio 2. Estudio de homólogos
rudimentos de órganos como evidencia de la evolución
Trabajo de laboratorio No. 3. Identificación de aromorfosis y alomorfosis en plantas y animales
Respuestas.
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Institución educativa presupuestaria estatal
educación secundaria especializada
República Popular de Lugansk
"Alchevsk Trade and Culinary College"
Directrices para trabajo practico en la disciplina "Biología"por profesión / especialidad (basado en la profesión laboral)
19/01/17 "Chef, pastelero"; 43.01.02 "Peluquero"
CONSIDERADO Y ACORDADO
comisión metódica (ciclo) __________________________________
(nombre de la comisión)
Acta No. __________ fechada "____" _____________ 20____
Presidente metódico (cíclico)
comisión ______________ / __________________________________________
(firma, nombre completo)
Desarrollado sobre la base del estándar educativo estatal
por profesión / especialidad (basado en la profesión laboral)
19/01/17 "Chef, pastelero"; 43.01.02 "Peluquero" ______________________
(código, nombre de la profesión / especialidad (basado en la profesión laboral))
APROBADO
Subdirector de labor educativa y productiva:
______________/ __________________________________________________
(firma, nombre completo)
Compilado por: Steshenko Olga Vasilievna,
profesor de biología, ecología, química
Trabajo práctico nº 2 "Elaboración de los esquemas de cruce más sencillos"
Trabajo práctico nº 3 "Resolución de problemas genéticos elementales"
Trabajo práctico No. 4 "Identificación de fuentes de mutágenos en el ambiente (indirectamente)"
Trabajo práctico No. 5 "Análisis y valoración de los aspectos estéticos del desarrollo de algunas investigaciones en biotecnología"
Trabajo práctico No. 6 "Identificación de cambios antropogénicos en los ecosistemas de su área"
Trabajo práctico No. 7 "Elaboración de esquemas para la transferencia de sustancias y energía" (cadenas alimentarias)
Trabajo práctico No. 8 "Características comparativas de ecosistemas y agroecosistemas de su área"
Trabajo práctico nº 9 "Resolución de problemas medioambientales"
Trabajo práctico No. 10 "Análisis y valoración de las consecuencias de sus propias actividades en el medio ambiente, problemas ambientales globales y formas de solucionarlos"
Trabajo práctico No. 11 "Análisis y valoración de diversas hipótesis sobre el origen de la vida"
Trabajo práctico No. 12 "Análisis y valoración de diversas hipótesis sobre el origen de la vida"
Trabajo práctico No. 1
Tema: "Resolución de problemas elementales en biología molecular"
Objetivo: consolidar el conocimiento de los conceptos de "transcripción, traducción"; formar la capacidad de resolver problemas elementales en biología molecular.
Proceso de trabajo
1. Resolución colectiva de problemas
1 Un fragmento de la primera hebra de ADN tiene la siguiente estructura: TACAGATGGAGTCGC. Determine la secuencia de aminoácidos en la molécula de proteína codificada en la segunda hebra de ADN.
Decisión:
ADN: primera hebra TAC-AGA-THG-AGT-CGC
2da cadena ATG-TCT-ACC-TCA-HCH
aRNm UAC-AGA-UGG-AGU-CGC
proteína tyr-arg-trip-ser-arg
2 Un fragmento de la primera hebra de ADN consta de: GGG-CAT-AAC-GCT…. Determine 1.La secuencia de nucleótidos en la segunda hebra de ADN. 2. La longitud del fragmento de ADN. 3. Parte (en%) de cada nucleótido del fragmento de ADN.
Decisión: 1.ADN GGG-TsAT-AAC-GCT
CCC-GTA-TTG-CHA
2.Longitud del fragmento - 12 * 0.34 \u003d 4.08 (nm)
3. Todos los nucleótidos en el fragmento son 24. De éstos, adenina y timina, 5. Y citosina y guanina, 7. Por lo tanto: 24 nucleótidos - 100%
5 nucleótidos - x% x \u003d 5 * 100%: 24 \u003d 20,83%
24 nucleótidos - 100%
7 nucleótidos - x% x \u003d 7 * 100%: 24 \u003d 29,7%.
1. La cadena de ADN tiene la siguiente estructura: ATGACTSAGTSATTS. Determina la secuencia de aminoácidos en la molécula de proteína.
2. La cadena de ADN tiene la siguiente composición: TAGTATGAATGTGATCTT. Determine la secuencia del ARNm que se sintetiza en este fragmento y la masa y longitud del ADN.
3. La proteína está codificada por la siguiente secuencia de nucleótidos de ADN: TGTTATTATGAATGTCTCT. Determina la secuencia de aminoácidos en la proteína.
4. El fragmento de ADN tiene la siguiente composición: GACZACTGAATGTTT. Determine la secuencia de nucleótidos en la segunda hebra de ADN y la longitud y masa de esta sección.
5. Se sabe que todos los tipos de ARN se sintetizan en el ADN. El fragmento de ADN en el que se sintetiza la región de la cadena central del ARNt tiene la siguiente secuencia: AAAATACAAACTS. Establecer la secuencia de la región del tRNA sintetizada en este fragmento y el aminoácido que lleva este tRNA si el tercer triplete corresponde al anticodón del tRNA.
Trabajo práctico número 2
Tema: "Elaboración de los esquemas de cruces más sencillos".
Objetivo: aprender a escribir los tipos de gametos formados por organismos con genotipos determinados; anote el estado de los problemas genéticos; resolver problemas situacionales en genética; utilizar las habilidades de la terminología genética.
Equipo:
Proceso de trabajo
Ejercicio 1. Anote todos los tipos de gametos producidos por organismos con los siguientes genotipos: AAbb, Aa, MmPP, PPKk.
Al escribir los gametos, hay que recordar que en un organismo homocigótico para uno (AA) o varios (AAbbcc) todos los gametos son iguales para estos genes, ya que portan el mismo alelo.
En el caso de heterocigosidad para un gen (Aa), el organismo forma dos tipos de gametos que portan diferentes alelos. Un organismo diheterocigoto (AaBb) forma cuatro tipos de gametos. Al escribir los gametos, es necesario guiarse por la ley de "pureza" de los gametos, según la cual cada gameto lleva uno de cada par de genes alélicos.
Tarea 2. Aprenda a escribir de forma concisa la condición del problema situacional genético y su solución.
Al registrar brevemente las condiciones del problema genético, el rasgo dominante se designa con una mayúscula (A) y el recesivo, con una letra minúscula (a) con la designación de la variante correspondiente del rasgo. El genotipo de un organismo con un rasgo dominante, sin indicios adicionales de su homo o heterocigosidad en la condición del problema, se denomina A ?, donde la pregunta refleja la necesidad de establecer el genotipo en el curso de la resolución del problema. El genotipo de un organismo con rasgos recesivos es siempre homocigoto para el alelo recesivo - aa. Los rasgos ligados al sexo se denotan en el caso de la herencia ligada al cromosoma X como Xª o XA
Un ejemplo de un breve registro del estado y solución del problema.
Tarea. En los humanos, la variante del color de ojos marrones domina sobre el color azul. Una mujer de ojos azules se casa con un hombre heterocigoto de ojos marrones. ¿Qué color de ojos pueden tener los niños?
Entrada breve condiciones Breve anotación de la decisión
A - color de ojos marrones Padres - P aa x Aa
A - color de ojos azules de los gametos - G a A, a
Padres: descendencia aa x Aa - F Aa aa
¿Descendencia? color marrón azul
Tarea 3. Escriba brevemente la condición del problema situacional genético y su solución.
Tarea: En los seres humanos, la miopía domina la visión normal. Los padres miopes dieron a luz a un niño con visión normal. ¿Cuál es el genotipo de los padres? ¿Qué otros hijos pueden ser de este matrimonio?
3. Formule la conclusión de acuerdo con el propósito del trabajo.
Trabajo práctico número 3
Tema: "Resolución de problemas genéticos".
Objetivo: aprender a resolver problemas genéticos; explicar la influencia de factores externos en la manifestación del signo; utilizar las habilidades de la terminología genética.
Equipo: libro de texto, cuaderno, condiciones problemáticas, bolígrafo.
Proceso de trabajo
1. Recuerde las leyes básicas de herencia de rasgos.
2. Análisis colectivo de problemas de cruces monohíbridos y dihíbridos.
3. Solución independiente de problemas para cruces monohíbridos y dihíbridos, describiendo en detalle el curso de la solución y formulando una respuesta completa.
4. Discusión colectiva de resolución de problemas entre estudiantes y profesor.
5. Llega a una conclusión.
Problemas de cruce monohíbrido
Problema número 1. Un gran vacas el gen del pelaje negro domina sobre el gen del rojo. ¿Qué descendencia se puede esperar de un cruce entre un toro negro homocigótico y una vaca roja?
Analicemos la solución a este problema. Primero, presentamos la notación. En genética, se aceptan caracteres alfabéticos para los genes: los genes dominantes se indican en letras mayúsculas, los recesivos, en minúsculas. El gen del color negro es dominante, por lo que lo designaremos A. El gen del color del pelaje rojo es recesivo: a. Por tanto, el genotipo de un toro homocigoto negro será AA. ¿Cuál es el genotipo de la vaca roja? Tiene un rasgo recesivo que puede manifestarse fenotípicamente solo en un estado homocigoto (organismo). Por tanto, su genotipo es aa. Si el genotipo de la vaca tuviera al menos un gen A dominante, entonces el color de su pelaje no sería rojo. Ahora que se han determinado los genotipos de los individuos parentales, es necesario trazar un esquema de cruzamiento teórico. El toro negro forma un tipo de gametos para el gen en estudio: todas las células germinales contendrán solo el gen A. Para facilitar el recuento, escribimos solo los tipos de gametos y no todas las células germinales de un animal determinado. Una vaca homocigota también tiene un tipo de gametos: a. Cuando tales gametos se fusionan, se forma uno, el único genotipo posible: Aa, es decir, toda la descendencia será uniforme y llevará el rasgo de un padre con un fenotipo dominante - un toro negro.
Por lo tanto, se puede escribir la siguiente respuesta: cuando se cruza un toro negro homocigótico y una vaca roja, solo se deben esperar terneros heterocigotos negros en la descendencia
Problemas para cruces di y polihíbridos
Problema número 2... Anote los gametos de organismos con los siguientes genotipos: AABB; aabb; ABAB; aaBB; AaBB; Aabb; Aabb; ААВВСС; AABCC; AabCC; Aabbcc.
Veamos uno de los ejemplos.... Al resolver tales problemas, es necesario guiarse por la ley de pureza de gametos: un gameto es genéticamente puro, ya que solo un gen de cada par alélico entra en él. Tomemos, por ejemplo, un individuo con el genotipo AaBbCc. Desde el primer par de genes, el par A, el gen A o el gen a ingresa en cada célula reproductiva durante la meiosis. En el mismo gameto, de un par de genes B ubicados en otro cromosoma, ingresa el gen B ob. El tercer par también proporciona a cada célula sexual el gen C dominante o su alelo recesivo, c. Por tanto, un gameto puede contener todos los genes dominantes - ABC, o genes recesivos - abc, así como sus combinaciones: ABc, AbC, Abe, ABC, aBc y bC.
Para no equivocarse en el número de variedades de gametos formadas por un organismo con el genotipo estudiado, puede utilizar la fórmula N \u003d 2n, donde N es el número de tipos de gametos y n es el número de pares de genes heterocigotos. La exactitud de esta fórmula se puede verificar fácilmente con ejemplos: el heterocigoto Aa tiene un par heterocigoto; por lo tanto, N \u003d 21 \u003d 2. Forma dos variedades de gametos: A y a. El digheterocigoto Aabb contiene dos pares heterocigotos: N \u003d 22 \u003d 4, se forman cuatro tipos de gametos: AB, Ab, aB, ab. Un AabbCc triheterocigoto, de acuerdo con esto, debe formar 8 variedades de células germinales (N \u003d 23 \u003d 8), que ya se han escrito anteriormente.
Tareas para una solución independiente
Problema número 1. De la semilla amarilla de los guisantes se obtuvo una planta que produjo 215 semillas, de las cuales 165 eran amarillas y 50 verdes. ¿Cuáles son los genotipos de todas las formas?
Problema número 2.En el trigo, el gen del enanismo domina al gen del crecimiento normal. ¿Cuáles son los genotipos de las formas originales si la progenie se divide de acuerdo con este rasgo en una proporción de 3: 1?
Problema número 3.Habilidad de poseer mano derecha (diestro) domina la capacidad de una persona para controlar mejor la mano izquierda (zurdo). Ambos padres son diestros y su hijo es zurdo. Determine los genotipos de todos los miembros de la familia.
Problema número 4 ... En el ganado vacuno, el gen sin cuernos domina al gen de la calentura y el gen del pelaje negro domina al gen rojo. Ambos pares de genes están en diferentes pares de cromosomas.
1. ¿Cuáles serán los terneros, si cruzas heterocigotos en ambos pares?
signos de un toro y una vaca?
2. ¿Qué descendencia se debe esperar al cruzar un toro negro sin cuernos, heterocigoto en ambos pares de rasgos, con una vaca con cuernos rojos?
Problema número 5. En los seres humanos, el gen de los ojos marrones domina sobre el gen de los ojos azules. Un hombre de ojos azules, uno de cuyos padres tenía ojos marrones, se casó con una mujer de ojos marrones cuyo padre tenía ojos marrones y cuya madre tenía azules. ¿Qué descendencia se puede esperar de este matrimonio?
Trabajo práctico 4
Tema: Identificación de fuentes de mutágenos en el medio ambiente (indirectamente)
Objetivo: Desarrollar la competencia de investigación de la información de los estudiantes (búsqueda, análisis, selección de la información necesaria, su transformación, preservación y transmisión).
Equipo: textos para trabajos prácticos, texto del libro de texto: "Mutágenos ambientales", "La influencia de los mutágenos ambientales en el cuerpo"
Proceso de trabajo
Estudie el texto para obtener información adicional sobre el tema.
Nombra las fuentes que causan mutaciones durante la ontogenia.
Realice el informe en forma de tabla o diagrama (recuerde que la capacidad de elaborar una tabla (diagrama) se tiene en cuenta al evaluar el trabajo).
Llegar a una conclusión sobre la necesidad de conocer las causas de diversos trastornos en la ontogenia en el período embrionario y postembrionario.
Dar una definición: mutágenos, carcinógenos; indican los períodos de ontogénesis en los que el organismo en desarrollo es más susceptible a la acción de varios factores nocivos.
TEXTO PARA TRABAJOS PRÁCTICOS
Durante todo el tiempo del desarrollo intrauterino, el feto, directamente conectado al cuerpo de la madre a través de un órgano único, la placenta, depende constantemente del estado de salud de la madre. Se sabe que nicotina , que ingresa a la sangre de la madre, penetra fácilmente a través de la placenta hacia el sistema circulatorio fetal y causa vasoconstricción. Si el suministro de sangre al feto es limitado, su suministro de oxígeno y nutrientes disminuye, lo que puede provocar un retraso en el desarrollo. En las mujeres que fuman, un niño al nacer pesa una media de 300-350 g menos de lo normal. Hay otros problemas asociados con fumar durante el embarazo. Estas mujeres tienen más probabilidades de tener partos prematuros y abortos espontáneos al final del embarazo. La probabilidad de mortalidad infantil temprana es 30% mayor y la probabilidad de desarrollar defectos cardíacos en niños cuyas madres no pudieron dejar de fumar durante el embarazo es 50% mayor.
El alcohol pasa por la placenta con la misma facilidad. Beber alcohol durante el embarazo puede hacer que el bebé desarrolle una afección conocida como síndrome de alcoholismo fetal. Con este síndrome, se observan retraso mental, microcefalia (subdesarrollo del cerebro), trastornos del comportamiento (aumento de la excitabilidad, incapacidad para concentrarse), disminución de la tasa de crecimiento y debilidad muscular.
El feto es especialmente sensible a los efectos nocivos de las sustancias narcóticas. Si una mujer es adicta a los estupefacientes, su hijo, por regla general, adquiere la misma dependencia durante el período embrionario. Después del nacimiento, desarrolla síndrome de abstinencia (abstinencia), porque desaparece la ingesta constante de la droga, que el niño recibió previamente de la sangre de la madre a través de la placenta. Dado que la heroína, la cocaína y otras drogas afectan principalmente al sistema nervioso, estos niños pueden experimentar daño cerebral incluso durante el desarrollo intrauterino, lo que conducirá a un mayor retraso mental o trastornos del comportamiento.
Los medicamentos que se venden sin receta médica siempre se prueban minuciosamente para detectar efectos nocivos. Sin embargo, si es posible, sería aconsejable limitar el uso de medicamentos, especialmente en las primeras etapas del embarazo y durante los períodos críticos para el desarrollo fetal, ya que muchos medicamentos atraviesan la placenta con mucha facilidad. La tragedia de la talidomida es un buen ejemplo. Esta droga a principios de los años 60. Siglo XX. se recetaron a muchas mujeres embarazadas que sufrían ataques constantes de náuseas. Rápidamente se hizo evidente que esta droga causaba trastornos del desarrollo de las extremidades en el feto: estaban ausentes o estaban subdesarrolladas. El medicamento fue prohibido, pero ya han nacido varios miles de niños. A menudo, en los recién nacidos cuyas madres tomaron talidomida, las manos o los pies crecieron fuera del tronco. El grado de subdesarrollo de las extremidades dependía de en qué etapa del embarazo la madre tomaba el medicamento.
Las enfermedades virales de la madre durante el embarazo representan un grave peligro para el desarrollo del feto. Las más peligrosas son las infecciones por rubéola, hepatitis B y VIH. En el caso de la infección por rubéola en el primer mes de embarazo, el 50% de los niños desarrollan defectos congénitos: ceguera, sordera, trastornos del sistema nervioso y defectos cardíacos.
Ontogénesis y el problema del cáncer
Los factores ambientales que pueden actuar como iniciadores o promotores del cáncer incluyen agentes de radiación (rayos ultravioleta, radiación térmica y de rayos X), carcinógenos químicos (humo de tabaco, bebidas alcohólicas, productos químicos industriales) y estrés. Los cambios genéticos provocados por los iniciadores suelen ser irreversibles y transitorios. Los mismos agentes que actúan como iniciadores también pueden servir como promotores. Los promotores operan durante un largo período de tiempo (a veces años). Pueden prevenirse.
Ejemplos de promotores son grasas comestibles, fenobarbital, hormonas, toxinas, sacarina, amianto, agentes estrogénicos sintéticos. Se ha demostrado que el estrés es uno de los factores importantes que causan cáncer. Cualquier irritación, emocional o física, afecta el entorno interno del cuerpo. El sistema inmunológico está inhibido. Agregue a esto el aumento de la liberación de hormonas, ácido clorhídrico, sustancias como la adrenalina, y obtendrá un entorno favorable para la reproducción celular descontrolada.
Trabajo práctico número 5
Tema: "Análisis y evaluación de aspectos éticos del desarrollo de algunas investigaciones en biotecnología"
objetivo: Desarrollar la competencia investigadora de la información de los estudiantes (búsqueda, análisis, selección de la información necesaria, su transformación, conservación y transmisión), conocer los aspectos éticos del desarrollo de algunas investigaciones en biotecnología y valorarlas.
Equipo: textos para trabajos prácticos: "La biotecnología es ...", "Clonación"
Proceso de trabajo
Ejercicio 1(Opción 1). Estudia el texto "La biotecnología es ...", responde las preguntas:
1. ¿Qué es la biotecnología?
2. ¿Cuál es la diferencia entre selección genética e ingeniería genética?
3. Dé argumentos “a favor” y “en contra” del uso de productos transgénicos (no solo puede usar el material del artículo). ¿Quiere utilizar productos derivados de organismos transgénicos para la alimentación? ¿Por qué?
Tarea 2(Opcion 2) . Estudie el texto "Clonación", responda las preguntas:
1. ¿Qué es un clon? ¿Es posible que los clones humanos surjan de forma natural? Si es así, ¿en qué caso?
2. ¿Con qué propósito se supone el uso de la clonación humana?
3. Explique los pros y los contras de la clonación humana. ¿Le gustaría obtener su clon en el futuro? ¿Por qué?
Tarea 3. Sacar conclusiones sobre las cuestiones estéticas de la biotecnología.
TEXTO PARA TRABAJOS PRÁCTICOS
"La biotecnología es ...",
La biotecnología es un conjunto de técnicas que utilizan varios sistemas biológicos u organismos vivos para crear o procesar productos para una variedad de propósitos.
Hay varias ramas de la biotecnología. Junto a la producción de antibióticos, aminoácidos, hormonas por métodos biotecnológicos, existen otros productos obtenidos mediante las ramas de la biotecnología. La mayor controversia la provocan los organismos transgénicos y la clonación de animales.
La ingeniería genética es un método para cambiar las propiedades genéticas de los organismos mediante la introducción de genes de otros organismos en sus células. El resultado son organismos transgénicos.
Los genetistas no pueden cruzar un bacilo con una papa, pero los ingenieros genéticos sí. La selección genética mejora las características cuantitativas de una variedad o raza (rendimiento, resistencia a enfermedades, producción de leche, etc.); La ingeniería genética es capaz de crear una cualidad fundamentalmente nueva: transferir el gen que lo codifica de una especie biológica a otra, en particular, el gen de la insulina de los humanos a la levadura. Y la levadura modificada genéticamente se convierte en la fábrica de insulina.
Se cree que el único obstáculo fundamental al que se enfrentan los ingenieros genéticos es su imaginación limitada o su financiación limitada. Parece que no existen restricciones naturales insuperables en la ingeniería genética.
Al crear tales organismos, se expresan preocupaciones de naturaleza biológica y ecológica, moral, ética, filosófica y religiosa. En 1973-1974, se desarrollaron reglas de seguridad para el manejo de organismos transgénicos. A medida que se ha acelerado el desarrollo de la ingeniería genética, ha ido disminuyendo la rigurosidad de las normas de seguridad. Los temores iniciales fueron muy exagerados.
Como resultado de 30 años de experiencia global en ingeniería genética, quedó claro que nada dañino puede surgir por casualidad en el proceso de ingeniería genética "pacífica". En general, durante los 30 años de uso intensivo y en constante expansión de la ingeniería genética, no se ha registrado ni un solo caso de peligro asociado con organismos transgénicos. En lo que respecta al peligro o la seguridad de los organismos transgénicos y los productos derivados de ellos, los puntos de vista más comunes se basan principalmente en "consideraciones generales y sentido común". Esto es lo que suelen decir los que se oponen:
La naturaleza está organizada de forma razonable, cualquier interferencia con ella solo empeorará todo;
Dado que los propios científicos no pueden predecir con una garantía del 100% todas las consecuencias, especialmente las remotas, del uso de organismos transgénicos, no es necesario hacer esto en absoluto.
Y aquí están los argumentos de quienes abogan:
En el transcurso de miles de millones de años de evolución, la naturaleza ha "probado" con éxito todas las opciones posibles para crear organismos vivos, ¿por qué debería preocuparnos la actividad humana en la construcción de organismos modificados?
En la naturaleza, los genes se transfieren constantemente entre diferentes organismos (especialmente entre microbios y virus), por lo que los organismos transgénicos no agregarán nada fundamentalmente nuevo a la naturaleza.
La discusión sobre los beneficios y peligros del uso de organismos transgénicos generalmente se centra en las preguntas principales: ¿son peligrosos los productos derivados de organismos transgénicos y los propios organismos transgénicos son peligrosos para el medio ambiente?
En términos de características, los productos transgénicos no difieren de productos similares obtenidos de fuentes naturales. Esto se ha demostrado muchas veces mediante pruebas, que son obligatorias antes de la comercialización de productos derivados de organismos modificados genéticamente. Los métodos para evaluar el potencial de toxicidad, alergenicidad y otros tipos de peligros son bastante fiables y estandarizados en muchos países, en particular en Rusia.
Por supuesto, esto no significa que cualquier alimento derivado de organismos modificados genéticamente sea seguro. Solo aquellos que hayan pasado una auditoría gubernamental integral pueden considerarse seguros. El consumidor debe tener una elección informada. Los productos de organismos transgénicos deben estar etiquetados, lo que le permitirá elegir: 1) productos no transgénicos costosos y "ecológicos" obtenidos sin el uso de fertilizantes químicos, pesticidas y herbicidas, o 2) no transgénicos, cultivados con productos químicos, o 3 ) transgénicos, pero cultivados sin "productos químicos", cuyo precio debería ser varias veces inferior al de los ecológicos.
Los cultivos de producción de TR ya ocupan grandes áreas y continúan expandiéndose. Durante los últimos 12 años, se han cultivado 3,5 billones de plantas transgénicas en los Estados Unidos. Al mismo tiempo, no se registró un solo caso de consecuencias médicas y biológicas graves de su producción y uso.
En general, al evaluar el grado de peligro biológico y ambiental basado en el principio de estrecha similitud, el TR seguro debe ser similar a su análogo no transgénico original.
Entonces, los ingenieros genéticos sostienen que los productos transgénicos son seguros y baratos, que la agricultura transgénica no solo es más económica, sino también más respetuosa con el medio ambiente que la tradicional basada en el uso masivo de productos químicos fitosanitarios.
"Clonación"
Otro logro biotecnológico muy controvertido es la clonación de mamíferos, en particular la clonación humana.
Ahora los clones son individuos de animales o plantas obtenidos por reproducción asexual y que tienen genotipos completamente idénticos. La clonación es la producción artificial de clones animales.
Fue la posibilidad de la clonación humana artificial lo que provocó emociones violentas en la sociedad.
Se sugiere que la clonación se puede utilizar para superar la infertilidad, la llamada la clonación reproductiva... La infertilidad es de hecho un problema extremadamente importante, muchas familias sin hijos aceptan los procedimientos más costosos para poder dar a luz a un niño. Sin embargo, surge la pregunta: ¿qué puede aportar la clonación fundamentalmente nuevo en comparación, por ejemplo, con la fertilización in vitro utilizando células germinales de donantes? La respuesta honesta es nada. Un niño clonado no tendrá un genotipo que sea una combinación de los genotipos del esposo y la esposa. Genéticamente, una niña así será una hermana monocigota de su madre, no tendrá los genes de su padre. Asimismo, un niño clonado será genéticamente ajeno a su madre. En este caso, ¿por qué este procedimiento complicado y, lo que es especialmente importante, muy arriesgado? Y si recuerdas la eficiencia de la clonación, imagina cuántos óvulos necesitas para dar a luz un clon, que, además, puede estar enfermo, con una vida útil más corta, cuántos embriones que ya han comenzado a vivir morirán, entonces la perspectiva de la clonación reproductiva humana se vuelve aterradora ... En la mayoría de los países donde la clonación humana es técnicamente posible, la clonación reproductiva está prohibida por ley.
Clonación terapéutica implica obtener un embrión, cultivarlo hasta los 14 días de edad y luego usar células madre embrionarias con fines medicinales. Las perspectivas del tratamiento con células madre son asombrosas: la cura de muchas enfermedades neurodegenerativas (por ejemplo, Alzheimer, Parkinson), la restauración de órganos perdidos y con la clonación de células transgénicas, el tratamiento de muchas enfermedades hereditarias. Pero seamos realistas, en realidad significa criar a un hermano o hermana y luego matarlos para usar sus células como medicina. Y si no se mata a un bebé recién nacido, sino a un embrión de dos semanas, esto no cambia el asunto. Por tanto, los científicos están buscando otras formas de obtener células madre.
Para obtener células madre embrionarias humanas, los científicos chinos han creado embriones híbridos clonando los núcleos de células de piel humana en huevos de conejo. Se obtuvieron más de 100 embriones, que se desarrollaron in vitro durante varios días, y luego se obtuvieron células madre de ellos. Los científicos esperan que este método de obtención de células madre sea éticamente más aceptable que la clonación de embriones humanos.
Afortunadamente, resulta que las células madre embrionarias se pueden obtener aún más fácilmente sin recurrir a manipulaciones éticamente cuestionables. Cada recién nacido tiene muchas células madre en su propia sangre de cordón. Si estas células se aíslan y luego se almacenan congeladas, se pueden usar según sea necesario. Ahora se pueden crear bancos de células madre. Sin embargo, hay que tener en cuenta que las células madre pueden presentar sorpresas, incluso desagradables. En particular, existe evidencia de que las células madre pueden adquirir fácilmente propiedades malignas. Lo más probable es que esto se deba al hecho de que en condiciones artificiales no existe un control estricto sobre ellos por parte del cuerpo. Pero el control del "comportamiento social" de las células del cuerpo no solo es duro, sino muy complejo y multinivel. Pero las posibilidades de utilizar células madre son tan impresionantes que continuarán las investigaciones en esta área y la búsqueda de una fuente asequible de células madre.
¿Es permisible la clonación humana en principio? ¿Cuáles son las consecuencias de utilizar este método de cría?
Una de las consecuencias muy reales de la clonación es una violación de la proporción de sexos en la descendencia. No es ningún secreto que a muchísimas familias de muchos países les gustaría tener un niño en lugar de una niña. Ya en China, la posibilidad de diagnósticos prenatales de género y medidas de control de la natalidad han llevado a una situación en la que en algunas zonas existe un predominio significativo de varones entre los niños. ¿Qué harán estos chicos cuando llegue el momento de formar una familia?
Otra consecuencia negativa del uso generalizado de la clonación es una disminución de la diversidad genética humana. Ya es pequeño, significativamente menos que, por ejemplo, incluso en especies tan pequeñas como los grandes simios. La razón de esto es una fuerte disminución en el número de especies, que tuvo lugar al menos dos veces durante los últimos 200 mil años. El resultado es una gran cantidad de enfermedades hereditarias y defectos causados \u200b\u200bpor la transición de alelos mutantes a un estado homocigótico. Una mayor disminución de la diversidad podría poner en peligro la existencia de los seres humanos como especie. Es cierto que, para ser justos, debería decirse que difícilmente se puede esperar una difusión tan amplia de la clonación incluso en un futuro lejano.
Y, finalmente, no debemos olvidarnos de las consecuencias que aún no somos capaces de prever.
Trabajo práctico número 6
Tema: "Identificación de cambios antropogénicos en los ecosistemas de su área"
Objetivo:identificar cambios antropogénicos en los ecosistemas de la zona y evaluar sus consecuencias, desarrollar la competencia de investigación de información de los estudiantes (búsqueda, análisis, selección de la información necesaria, su transformación).
Equipo: textos y mapas-esquemas del territorio para trabajos prácticos.
Proceso de trabajo
Considere mapas esquemáticos del territorio de la región de Lugansk.
Identificar cambios antropogénicos en los ecosistemas de la zona.
Evaluar estas fuentes (peligro, frecuencia de exposición, resultados)
Evaluar las consecuencias actividad económica persona.
Formular la conclusión de acuerdo con el propósito del trabajo.
1. clima árido y escasez de agua;
2. urbanización intensiva del territorio, alto grado de concentración industrial y desarrollo agrícola;
3. la variedad de contaminación química del medio ambiente natural bajo la influencia de emisiones industriales, agrícolas y domésticas;
4. Falta de un sistema integrado de medidas de protección ambiental, el principio residual de financiamiento y apoyo material y técnico.
Largo tiempo el impacto de estos factores afectó negativamente el estado de los ecosistemas naturales y las condiciones de vida y salud humanas. En el territorio de la región de Lugansk, tres tipos de actividades antropogénicas de procesamiento se concentran por separado: producción industrial, agrícola y recreativa. La función industrial y productiva se localiza en la parte sur de la región en la margen derecha del río. Severskiy Donets (cordillera de Donetsk), el agrícola cubre la zona norte de la región (planicie en terrazas de Donetsk), y la función recreativa se concentra principalmente en el valle de Severskiy Donets.
Situación ecológica en las regiones industriales de la región de Lugansk
La región de Lugansk es una de las regiones más desfavorables en términos de condiciones ecológicas. En el territorio de la región hay alrededor de 1.500 empresas y organizaciones de las industrias del carbón, metalúrgica, construcción de maquinaria, química y petroquímica, energía. 123 empresas utilizan en proceso tecnológico unas cuarenta mil toneladas de diversas sustancias potentes. Anualmente se emiten a la atmósfera unas 700 mil toneladas de sustancias contaminadas de trescientos nombres, más de las tres cuartas partes de ellas no han sido depuradas. La alta participación de la industria en el complejo económico de la región, el equipamiento insuficiente de las empresas con dispositivos de captura de polvo y gas llevó a una disminución en el contenido de oxígeno en la cuenca de aire y un aumento en la cantidad de sustancias tóxicas, especialmente en el área de Nodos económicos de Lisichansko-Rubezhansky, Alchevsko-Stakhanovsky, Krasnoluchsko-Antratsitovsky, Sverdlovsko-Rovenkovsky donde el aire está sobresaturado con gases sulfato, dióxido de nitrógeno, monóxido de carbono, fenol, amoníaco, gas de horno de coque, etc. Los principales contaminantes del aire en la región de Lugansk son la planta metalúrgica de Alchevsk, la planta metalúrgica de Krasitel, la OJSC de Krasitel, la OJSC de soda de Lisichansk, la empresa estatal Obedinenie Azot Severodonetsk, la planta de negro de carbón Stakhanov, las plantas de coque de Alchevsk y Stakhanov. El equipo de limpieza de polvo y gas que contienen está gastado o desactualizado. Los gases venenosos van directo al cielo. La mayoría de las empresas no cuentan con las zonas de protección sanitaria necesarias (es decir, no se ha reasentado a personas de lugares donde se ha violado la ecología. La excepción son Alchevsk Iron and Steel Works y Ruzhanskiy Krasitel). El aire envenena los vehículos junto con la industria. Las empresas que lo tienen (planta de ferroaleaciones de Stakhanov, planta metalúrgica de Almaznyansky) no tienen equipos para controlar el contenido de sustancias nocivas en los gases de escape. Pero en la región de Lugansk, en la ciudad de Severodonetsk, también hay una empresa única - un oficial de salud ambiental - JV "Intersplav". El aire en el territorio de la planta está limpio, saturado de oxígeno, respira como en las montañas. En todas las tiendas se puede caminar con zapatos y camisa blanca. Muchos tipos de trabajo son realizados por computadoras, robots y automatización.
Lugansk es una de las ciudades con las condiciones ecológicas más desfavorables. Las sales de metales pesados \u200b\u200bson uno de los elementos contaminantes del medio ambiente. El peligro que representan los metales pesados \u200b\u200bpara el cuerpo humano deja muy atrás factores tales como fertilizantes químicos radiactivos, derrames de petróleo. Debido a su compleja composición, no siempre es posible procesar estos residuos sin tales residuos. Es necesario realizar un análisis ambiental completo de la producción existente, seleccionar tecnologías que reduzcan decenas de veces la cantidad de metales pesados \u200b\u200ben los residuos. Para hacer esto, basta con reconstruir ligeramente la línea de producción galvánica. Y si la producción galvánica está centralizada (tener 10 talleres en lugar de 40), entonces prácticamente no habrá residuos nocivos. Será rentable para la empresa trabajar con tecnologías de bajo y cero desperdicio. El estado de los rellenos sanitarios urbanos incide directamente en la situación epidemiológica de los asentamientos, en ocasiones los rellenos sanitarios comienzan su efecto perjudicial sobre el suelo, las fuentes subterráneas de agua potable, los ríos y contaminan el aire. Los desechos domésticos de Lugansk se llevan a un vertedero de desechos sólidos cerca de la ciudad de Aleksandrovsk, donde se ha desarrollado una situación catastrófica. En Alchevsk tal grandes empresascomo fábricas de construcción de viviendas de paneles grandes, productos de hormigón armado, materiales de construcciónNo cuentan con áreas para residuos industriales y domésticos. El estado de los vertederos urbanos, donde los residuos no se clasifican, es alarmante. En las ciudades, se ha agregado el problema del reciclaje de paquetes de artículos pequeños, importados en grandes cantidades por el negocio de los transbordadores. Los productos alimenticios caducados que nos llegan del exterior también se consideran desperdicio, por lo que causan un doble daño donde se venden.
Las grandes empresas industriales de química, petroquímica y fabricación de instrumentos se concentran en un territorio relativamente pequeño de la región de Lisichansk-Rubezhansk. tecnología informática, industria del carbón y del vidrio, industria de la construcción. Rubizhne, Severodonetsk, Lisichansk están incluidas en la lista de ciudades con el nivel más alto de contaminación del aire, superando los estándares sanitarios en 3-50 veces. Los residentes de Rubezhnoye, especialmente los niños, han suprimido la inmunidad, muchas deformidades congénitas, abortos espontáneos, asma bronquial, diabetes mellitus, neoplasias malignas, 2-3,5 veces mayor que en Ucrania, la incidencia de hipertensión y enfermedad coronaria, en 1, 5-3 veces más enfermedades del sistema digestivo, infarto de miocardio "joven", etc. En un número significativo de trabajadores de la industria química, se encontraron daños en el sistema nervioso periférico.
Trabajo práctico número 7
Tema: Elaboración de esquemas de transferencia de sustancias y energía (cadenas alimentarias).
Objetivo: formar conocimientos sobre cadenas y redes alimentarias, sobre el dominio de la pirámide ecológica, aprender a elaborar esquemas de transferencia de sustancias y energía.
Equipo: dibujos de varias biocenosis, tablas, diagramas de cadenas tróficas en diferentes ecosistemas.
Proceso de trabajo
Tarea 1. Estudiar el resumen teórico
Comida (trófica) cadena - una serie de relaciones entre grupos organismos (plantas,animales, hongos y microorganismos) en el que la energía se transfiere comiendo a unos individuos a otros.
Los organismos del eslabón siguiente se comen a los organismos del eslabón anterior, y así se realiza la transferencia en cadena energía y sustanciassubyacente a la circulación de sustancias en naturaleza... Con cada transferencia de un enlace a otro, se pierde una gran parte (hasta un 80-90%) energía potencialdispersión en la forma calor... Por esta razón, el número de eslabones (tipos) en la cadena alimentaria es limitado y, por lo general, no supera los 4-5.
Regla del 10% (ley de Lindemann) - esta es la regla de la pirámide ecológica. Dice: Cada eslabón posterior de la cadena alimentaria recibe solo el 10% de la energía (masa) acumulada por el eslabón anterior. Se usa así: tenemos algún tipo de cadena alimentaria: hierba - saltamontes - rana - garza... Y la pregunta "¿Cuánta hierba se comió en el prado si el aumento de peso de la garza que comió ranas en este prado fue de 1 kg?" (Lo que significa que ella no comió nada más, y las ranas solo comieron saltamontes, y los saltamontes solo esta hierba). Resulta que este 1 kg es el 10% de la masa total de ranas, lo que significa que su masa fue de 10 kg, luego la masa de saltamontes fue de 100 kg y la masa de pasto que se comió fue una tonelada entera.
Tarea 2. De la lista propuesta de organismos vivos, componen la cadena alimentaria:
hierba, arbusto de bayas, mosca, teta, rana, serpiente, liebre, lobo, bacterias en descomposición, mosquito, saltamontes.
Tarea 3.
1. Considere la siguiente figura. Distribuya los números que indican los organismos:
1) de acuerdo con la pertenencia del organismo al nivel trófico correspondiente:
productores -________
consumidores - _______
reductores –________
2) de acuerdo con biológico el papel de los organismos en la comunidad:
Víctima - ______________ Depredador - _______________
Tarea número 4. Compare las dos cadenas alimentarias, identifique similitudes y diferencias.
Trébol - conejo - lobo
Hojarasca de plantas - lombriz de tierra - mirlo - halcón - gavilán
Salida
Trabajo práctico número 9
Tema: Solución de problemas ambientales
Objetivo:crear condiciones para la formación de habilidades para resolver los problemas ambientales más simples.
Proceso de trabajo.
Resolución de problemas independiente.
Problema número 1.Conociendo la regla del diez por ciento, calcule cuánta hierba se necesita para hacer crecer un águila que pesa 5 kg (cadena alimentaria: hierba - liebre - águila). Acepte condicionalmente que en cada nivel trófico solo se comen siempre representantes del nivel anterior.
Problema número 2.Durante un año, 1 m 2 del área de la agrocenosis da 800 g de biomasa seca. ¿Cuántas hectáreas de cultivos se necesitan para alimentar a un adulto de 70 kg (de las cuales el 63% es agua)?
Problema número 3.Usando la regla de la pirámide ecológica, determine qué área (ha)
La biocenosis puede alimentar a una persona. El último eslabón de la cadena de potencia:
A) plancton - ballena azul (100t)
B) plancton - pescado - foca (300 kg)
El 60% de la masa de estos organismos es agua.
Bioproductividad del plancton - 600 g por m2
Trabajo práctico No. 8
Tema: Características comparativas de los ecosistemas naturales y agroecosistemas de su área.
Objetivo: identificar similitudes y diferencias entre ecosistemas naturales y artificiales.
Equipos y materiales: fotografías, artículos de diversos ecosistemas y agroecosistemas .
Proceso de trabajo
1. Evaluar las fuerzas impulsoras que configuran los agroecosistemas naturales.
| fuerzas motrices | Ecosistema natural | Agroecosistema |
| Seleccion natural | ||
| Seleccion artificial |
· Actúa sobre el ecosistema
No afecta el ecosistema
Acción dirigida a lograr la máxima productividad
El impacto en el ecosistema es mínimo
2. Evaluar algunas características cuantitativas de los ecosistemas.
| Ecosistema natural | Agroecosistema |
|
| Composición de especies | ||
| Productividad |
3. Comparar el ecosistema natural y la agrocenosis, eligiendo las características correctas de las opciones propuestas. .
| Características generales | Es característico solo para ecosistema natural | Es característico solo para agroecosistemas |
La presencia de reductores en las cadenas alimentarias.
El ecosistema es estable en el tiempo sin intervención humana.
La presencia de productores en las cadenas alimentarias
Disponibilidad en las cadenas de suministro del consumidor
Algunas de las energías o sustancias químicas pueden ser introducidas artificialmente por humanos.
La principal fuente de energía es el sol.
Un elemento obligatorio de las cadenas alimentarias es una persona.
El ecosistema colapsa rápidamente sin intervención humana
Una persona tiene poco efecto sobre el ciclo de sustancias.
Las sustancias inorgánicas son extraídas del suelo por los productores, eliminadas del ecosistema.
Caracterizado por una variedad de nichos ecológicos
4.Hacer una conclusión sobre las similitudes y diferencias entre ecosistemas naturales y agroecosistemas.
Trabajo práctico número 10
Tema: "Análisis y valoración de las consecuencias de sus propias actividades en el medio,
Problemas ambientales globales y formas de resolverlos "
Objetivo:familiarizar a los estudiantes con las consecuencias de la actividad económica humana en el medio ambiente.
Equipos y materiales: fotografías, artículos sobre diversos problemas ambientales globales
Llena la mesa:
| Problemas ecológicos | Causas | Formas de resolver problemas ambientales |
Formule su conclusión. Responde a la pregunta: ¿Qué problemas ambientales, en tu opinión, son los más graves y requieren soluciones inmediatas? ¿Por qué?
1.Contaminación de la atmósferaLa contaminación del aire es un problema ambiental que es familiar para los residentes de absolutamente todos los rincones de la tierra. Lo sienten especialmente los representantes de las ciudades en las que operan empresas de las industrias de la metalurgia ferrosa y no ferrosa, la energía, la química, la petroquímica, la construcción y la pulpa y el papel. En algunas ciudades, la atmósfera también está severamente envenenada por vehículos y salas de calderas. Todos estos son ejemplos de contaminación atmosférica antropogénica. En cuanto a fuentes naturales elementos químicoscontaminando la atmósfera, estos incluyen incendios forestales, erupciones volcánicas, erosión eólica (dispersión de partículas de suelo y rocas), propagación de polen, evaporación de compuestos orgánicos y radiación natural.
Consecuencias de la contaminación del aire... La contaminación atmosférica del aire afecta negativamente a la salud humana y contribuye al desarrollo de enfermedades cardíacas y pulmonares (en particular, bronquitis). Además, los contaminantes atmosféricos como el ozono, los óxidos de nitrógeno y el dióxido de azufre destruyen los ecosistemas naturales, destruyen plantas y provocan la muerte de los seres vivos (en particular, los peces de río).
El problema ambiental global de la contaminación del aire, según científicos y funcionarios gubernamentales, se puede resolver de las siguientes maneras:
limitar el crecimiento de la población;
reducción del uso de energía;
mejorar la eficiencia energética;
reducción de residuos;
transición a fuentes de energía renovables respetuosas con el medio ambiente;
purificación de aire en áreas altamente contaminadas.
Causas del calentamiento global... Durante el siglo XX, la temperatura media en la tierra aumentó entre 0,5 y 1 ° C. Se considera que la principal causa del calentamiento global es un aumento en la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera debido a un aumento en el volumen de combustibles fósiles (carbón, petróleo y sus derivados) quemados por el ser humano. La superpoblación, la deforestación, el agotamiento de la capa de ozono y la basura son otros requisitos previos para el calentamiento global. Sin embargo, no todos los ecologistas culpan a las actividades antropogénicas por el aumento de las temperaturas medias anuales. Algunos creen que el aumento natural de la abundancia de plancton oceánico también está contribuyendo al calentamiento global, lo que lleva a un aumento de la concentración del mismo dióxido de carbono en la atmósfera.
Consecuencias del efecto invernadero.Si la temperatura durante el siglo XXI aumenta otro 1 C - 3,5 C, como predicen los científicos, las consecuencias serán muy tristes:
el nivel del océano mundial aumentará (debido al derretimiento del hielo polar), el número de sequías aumentará y el proceso de desertificación se intensificará,
muchas especies de plantas y animales, adaptadas para existir en un rango estrecho de temperaturas y humedad, desaparecerán,
los huracanes serán más frecuentes.
Resolviendo un problema ambiental... Según los ecologistas, las siguientes medidas ayudarán a ralentizar el proceso de calentamiento global:
precios más altos de los combustibles fósiles,
sustitución de combustibles fósiles por ecológicos (corrientes solares, eólicas y marinas),
desarrollo de tecnologías de ahorro de energía y libres de residuos,
fiscalidad de las emisiones al medio ambiente,
minimización de las pérdidas de metano durante su extracción, transporte a través de tuberías, distribución en ciudades y pueblos, y uso en plantas de suministro de calor y energía,
introducción de tecnologías para la absorción y unión de dióxido de carbono,
plantación de árboles,
disminución del tamaño de la familia,
educación ambiental,
el uso del fitomejoramiento en la agricultura.
Causas del problema ambiental... Los principales contaminantes de la hidrosfera en la actualidad son el petróleo y los productos derivados del petróleo. Estas sustancias penetran en las aguas de los océanos del mundo como resultado de los naufragios de los camiones cisterna y las descargas regulares de aguas residuales por parte de empresas industriales. Además de los productos petrolíferos antropogénicos, las instalaciones industriales y domésticas contaminan la hidrosfera con metales pesados \u200b\u200by compuestos orgánicos complejos. La agricultura y la industria alimentaria son reconocidas como líderes en el envenenamiento de los océanos del mundo con minerales y elementos biogénicos. La hidrosfera tampoco es ignorada por un problema ambiental global como la contaminación radiactiva. La condición previa para su formación fue el enterramiento de desechos radiactivos en las aguas de los océanos del mundo. Muchas potencias con una industria nuclear desarrollada y una flota nuclear, del 49 al 70 del siglo XX, almacenaron deliberadamente sustancias radiactivas nocivas en los mares y océanos. En los lugares donde están enterrados los contenedores radiactivos, el nivel de cesio suele estar fuera de escala en la actualidad. Las aguas de los mares y océanos también están enriquecidas con radiación como resultado de explosiones nucleares submarinas y superficiales.
Consecuencias de la contaminación radiactiva del agua... La contaminación por hidrocarburos de la hidrosfera provoca la destrucción del hábitat natural de cientos de representantes de la flora y fauna oceánica, la muerte del plancton, las aves marinas y los mamíferos. El envenenamiento de los océanos del mundo también plantea un grave peligro para la salud humana: el pescado y otros mariscos "contaminados" con radiación pueden llegar fácilmente a la mesa.
Trabajo práctico número 11
Tema: "Análisis y valoración de diversas hipótesis sobre el origen de la vida en la Tierra"
Objetivo:aprende a analizar y evaluar diversas hipótesis sobre el origen de la vida en la Tierra, para argumentar tu respuesta.
Equipos y materiales:fotografías, dibujos, artículos científicos sobre diversas hipótesis sobre el origen de la vida en la Tierra.
Proceso de trabajo:
1. Creacionismo.
Según esta teoría, la vida surgió como resultado de algún evento sobrenatural en el pasado. Los seguidores de casi todas las enseñanzas religiosas más comunes se adhieren a él. El concepto tradicional judeocristiano de la creación del mundo, como se establece en Génesis, ha causado y sigue causando controversia. Aunque todos los cristianos reconocen que la Biblia es el testamento del Señor para las personas, existe controversia sobre la duración del "día" mencionado en Génesis. Algunos creen que el mundo y todos los organismos que lo habitan fueron creados en 6 días durante 24 horas. Otros cristianos no consideran la Biblia como un libro científico y creen que el Libro del Génesis contiene la revelación teológica sobre la creación de todos los seres vivientes por el Creador omnipotente en una forma comprensible para la gente. Se piensa que el proceso de creación divina del mundo tuvo lugar una sola vez y, por lo tanto, inaccesible para la observación. Esto es suficiente para mover todo el concepto de creación divina fuera del alcance de la investigación científica. La ciencia se ocupa únicamente de aquellos fenómenos que son observables y, por lo tanto, nunca podrá probar o refutar este concepto.
2. La teoría de un estado estacionario.
Según esta teoría, la Tierra nunca surgió, sino que existió para siempre; siempre es capaz de sostener la vida, y si ha cambiado, muy poco; las especies también han existido siempre. Los métodos modernos de datación dan estimaciones cada vez más altas de la edad de la Tierra, lo que permite a los defensores de la teoría del estado estacionario creer que la Tierra y las especies siempre han existido. Cada especie tiene dos posibilidades: un cambio en el número o la extinción. Los defensores de esta teoría no reconocen que la presencia o ausencia de ciertos restos fósiles puede indicar el momento de la aparición o extinción de una especie en particular, y citan al celacanto como un ejemplo de representante de peces con aletas cruzadas. Según datos paleontológicos, la aleta cruzada se extinguió hace unos 70 millones de años. Sin embargo, esta conclusión tuvo que ser revisada cuando se encontraron representantes vivos del aleta cruzada en el área de Madagascar. Los defensores de la teoría del estado estacionario argumentan que solo mediante el estudio de las especies vivas y su comparación con los restos fósiles se puede llegar a una conclusión sobre la extinción, e incluso entonces puede resultar errónea. La aparición repentina de una especie fósil en un determinado estrato se explica por un aumento de su población o desplazamiento hacia lugares propicios para la conservación de restos.
3. Teoría de la panspermia.
Esta teoría no ofrece ningún mecanismo para explicar el origen primario de la vida, pero plantea la idea de su origen extraterrestre. Por tanto, no puede considerarse una teoría del origen de la vida como tal; simplemente lleva el problema a algún otro lugar del universo. La hipótesis fue presentada por J. Liebig y G. Richter en el medio XIXsiglo. Según la hipótesis de la panspermia, la vida existe para siempre y es transferida de un planeta a otro por los meteoritos. Los organismos más simples o sus esporas ("semillas de la vida"), al llegar a un nuevo planeta y encontrar aquí condiciones favorables, se multiplican, dando lugar a la evolución de las formas más simples a las complejas. Es posible que la vida en la Tierra surgiera de una sola colonia de microorganismos, abandonada del espacio. Para fundamentar esta teoría, se utilizan múltiples avistamientos de ovnis, pinturas rupestres de objetos similares a cohetes y "astronautas", así como informes de supuestos encuentros con extraterrestres. Al estudiar los materiales de los meteoritos y los cometas, se encontraron en ellos muchos "precursores de los vivos", sustancias como cianógenos, ácido cianhídrico y compuestos orgánicos, que pueden haber desempeñado el papel de "semillas" que cayeron sobre la Tierra desnuda. Los partidarios de esta hipótesis fueron los premios Nobel F. Crick, L. Orgel. F. Crick se basó en dos pruebas circunstanciales:
La universalidad de la genética código;
Necesidad del metabolismo normal de todos los seres vivos del molibdeno, que ahora es extremadamente raro en el planeta.
Pero si la vida no surgió en la Tierra, ¿cómo surgió fuera de ella?
4. Hipótesis físicas.
Las hipótesis físicas se basan en el reconocimiento de las diferencias fundamentales entre la materia viva y la materia no viva. Pensemos en la hipótesis del origen de la vida planteada en los años 30 del siglo XX por V.I. Vernadsky. Las opiniones sobre la esencia de la vida llevaron a Vernadsky a la conclusión de que apareció en la Tierra en forma de biosfera. Las características fundamentales, fundamentales de la materia viva no requieren procesos químicos, sino físicos para su aparición. Esto debería ser una especie de catástrofe, un shock para los mismos cimientos del universo. De acuerdo con las hipótesis de la formación de la Luna como consecuencia de la separación de la Tierra de la sustancia que anteriormente llenaba la Fosa del Pacífico, generalizada en los años 30 del siglo XX, Vernadsky sugirió que este proceso podría provocar esa espiral, vórtice. movimiento de la sustancia terrestre, que no se repitió. Vernadsky interpretó el origen de la vida en las mismas escalas e intervalos de tiempo que el origen del propio Universo. En una catástrofe, las condiciones cambian repentinamente y la materia viva e inanimada emerge de la protomateria.
5. Hipótesis químicas.
Este grupo de hipótesis se basa en la base química de la vida y vincula su origen con la historia de la Tierra. Consideremos algunas de las hipótesis de este grupo.
Los orígenes de la historia de las hipótesis químicas fueron puntos de vista de E. Haeckel. Haeckel creía que primero, bajo la influencia de razones químicas y físicas, aparecieron compuestos de carbono. Estas sustancias no eran soluciones, sino suspensiones de pequeños grumos. Los bultos primarios fueron capaces de acumular diversas sustancias y crecer, seguidos de la división. Luego apareció una célula libre de armas nucleares, la forma original de todos los seres vivos de la Tierra.
Una cierta etapa en el desarrollo de hipótesis químicas de abiogénesis fue el concepto de A.I. Oparin, presentado por él en 1922-1924. Siglo XX. La hipótesis de Oparin es una síntesis del darwinismo con la bioquímica. Según Oparin, la herencia fue el resultado de la selección. En la hipótesis de Oparin, las ilusiones aparecerán como reales. Primero, sus características de la vida se reducen al metabolismo, y luego se declara que su modelado ha resuelto el enigma del origen de la vida.
Hipótesis de J. Burpap sugiere que pequeñas moléculas de ácido nucleico generadas abiogénicamente de varios nucleótidos podrían combinarse inmediatamente con los aminoácidos que codifican. En esta hipótesis, el sistema vivo primario se ve como vida bioquímica sin organismos, que lleva a cabo la autorreproducción y el metabolismo. Los organismos, según J. Bernal, aparecen por segunda vez, en el curso del aislamiento de secciones individuales de dicha vida bioquímica con la ayuda de membranas.
Como última hipótesis química sobre el origen de la vida en nuestro planeta, considere la hipótesis de G.V. Voitkevich,presentado en 1988. Según esta hipótesis, la presencia de materia orgánica se traslada al espacio exterior. En las condiciones específicas del espacio, se sintetizan sustancias orgánicas (se encuentran numerosas sustancias orgánicas en los meteoritos: carbohidratos, hidrocarburos, bases nitrogenadas, aminoácidos, ácidos grasos, etc.). Es posible que se hayan formado nucleótidos e incluso moléculas de ADN en el espacio exterior. Sin embargo, según Voitkevich, la evolución química en la mayoría de los planetas del sistema solar resultó estar congelada y continuó solo en la Tierra, habiendo encontrado las condiciones adecuadas allí. Durante el enfriamiento y la condensación de la nebulosa de gas, todo el conjunto de compuestos orgánicos apareció en la Tierra primaria. En estas condiciones, la materia viva apareció y se condensó alrededor de las moléculas de ADN generadas abiogénicamente. Entonces, de acuerdo con la hipótesis de Voitkevich, la vida bioquímica apareció inicialmente y, en el curso de su evolución, aparecieron organismos separados.
2. Complete la tabla:
| El nombre de la teoría (hipótesis) | La esencia de la teoría (hipótesis) | Evidencia |
|
| Creacionismo | |||
| Teoría del estado estacionario | |||
| Teoría de la panspermia | |||
| Hipótesis físicas | |||
| Hipótesis químicas |
3 formular la conclusión... Responda a la pregunta: Dé su evaluación de varias hipótesis sobre el origen de la vida en la Tierra. Indique el punto de vista sobre el problema que comparte. Justifica tu respuesta.
Trabajo de laboratorio No. 12
Tema: "Análisis y evaluación de diversas hipótesis de origen humano"
Objetivo:para familiarizarse con varias hipótesis de origen humano.
Equipos y materiales:fotografías, dibujos, artículos científicos sobre diversas hipótesis de origen humano.
Proceso de trabajo.
Estudie la información teórica.
Teoría de la creación (creacionismo).
La esencia de la teoría de la creación es que un dios o dioses crearon al hombre. Esta teoría es una de las primeras. Los diferentes pueblos tienen sus propios mitos y leyendas al respecto.
Por ejemplo, según los mitos mesopotámicos, los dioses bajo el liderazgo de Marduk mataron a sus antiguos gobernantes, mezclaron sangre con arcilla y de esta arcilla surgió el primer hombre.
Según las opiniones de los hindúes, el mundo estaba gobernado por el Triunvirato: Shiva, Krishna y Vishnu, que sentó las bases de la humanidad.
Las visiones cristianas más extendidas en el mundo están relacionadas con la creación divina de la Tierra y toda la vida en la Tierra en 6 días. En el sexto día, el primer hombre, Adán, fue creado, y luego de la costilla, la primera mujer, Eva. De ellos también salió gente.
Según esta teoría:
gradualmente no aparecen nuevas especies;
las mutaciones son dañinas para organismos complejos, no conducen a nada nuevo;
la civilización surge simultáneamente con el hombre, compleja desde el principio;
el habla surge simultáneamente con una persona.
Teoría de la interferencia externa.
Según esta teoría, la aparición de personas en la Tierra, de una forma u otra, está asociada a las actividades de otras civilizaciones. Es decir, las personas son descendientes directos de extraterrestres que aterrizaron en la Tierra en tiempos prehistóricos.
Versiones más sofisticadas de esta teoría sugieren:
cruzamiento de otras personas con antepasados \u200b\u200bde personas
generación de Homo sapiens por ingeniería genética
desarrollo evolutivo de la vida y la mente terrenales de acuerdo con el programa originalmente establecido por la superinteligencia extraterrestre
Una gran cantidad de literatura sobre este tema menciona, en particular, civilizaciones del sistema planetario Sirio, de las constelaciones de Libra, Escorpio, Virgo como progenitores o productores de terrestres. Muchos reportes enfatizan que los terrícolas son fruto de experimentos fallidos, y esta no es la primera vez que este fruto "estropeado" es destruido, por lo tanto no se excluye, sino que se asume, esta vez la muerte de toda la humanidad.
La teoría de las anomalías espaciales.
Los seguidores de esta teoría interpretan la antropogénesis como un elemento del desarrollo de una anomalía espacial estable - la tríada humanoide "Materia - Energía - Aura", que es característica de muchos planetas del Universo de la Tierra. Es decir, en los universos humanoides de la mayoría de los planetas aptos para la vida, la biosfera se desarrolla a lo largo de un camino, programado al nivel del Aura: la sustancia de información. En presencia de condiciones favorables, este camino conduce al surgimiento de una mente humanoide de tipo terrestre. Esta teoría reconoce la existencia de un determinado programa para el desarrollo de la vida y la mente que, junto con factores aleatorios, gobierna la evolución.
Teoría evolutiva.
Carl Linnaeus, Jean Baptiste Lamarcky Charles Darwin hizo una gran contribución a la teoría del desarrollo evolutivo de los organismos vivos, incluida la antropogénesis, que generalizó las obras de sus predecesores. La teoría evolutiva sugiere que el ancestro común más cercano del hombre y los grandes simios fue un grupo de monos arborícolas (Dryopithecus) que vivieron hace 25-30 millones de años. Bajo la influencia de factores externos y la selección natural, cambiaron gradualmente. Hace unos 25 millones de años, el Driopithecus se dividió en dos ramas, lo que posteriormente dio lugar al surgimiento de dos familias: pónidos (gibón, gorila, orangután, chimpancé) y homínidos, que dieron lugar al surgimiento del hombre. Unir a los humanos y los simios superiores es un movimiento audaz. Solo queda asombrarnos por el coraje y la sagacidad Karl Linnaeus, el fundador de la taxonomía científica, quien en su "Sistema de la Naturaleza" en la décima edición describió en el género Homo (hombre), además de Homo sapiens, las especies de hombre del bosque (Homo sylvestris) y Hombre de las cavernas (Homo troglodutes) por que aparentemente se refería a chimpancés y orangután. Pero Karl Linneo habló solo de semejanza, no de parentesco. J. B. Lamarck a principios del siglo XIX. Hizo una suposición sobre la relación entre el hombre y el orangután, acompañada de una cláusula salvadora: "Así es como se vería el origen del hombre si no fuera diferente". Pero la teoría evolutiva de Lamarck no tuvo éxito.
Solo en 1859 Charles Darwin al final de su obra "El origen del hombre" señaló que "se arrojará luz sobre el origen del hombre y su historia". Esta frase por sí sola provocó una explosión de indignación entre el clero y los primeros estudios verdaderamente científicos de la evolución humana . Durante los últimos 100 años después de Charles Darwin, la antropogénesis se ha estudiado intensamente. Se estudió en detalle la anatomía de los monos vivos y se encontraron numerosos fósiles de los supuestos ancestros humanos. Parece que la genealogía del género Homo se conoció en detalle. Sin embargo, muchas de las pruebas propuestas resultaron ser inexactas y erróneas. Solo en la segunda mitad del siglo XX en el estudio de los orígenes humanos, hubo una verdadera revolución. Hubo tres razones para esto.
En los últimos años se han realizado y se están realizando excavaciones masivas, especialmente en África Ecuatorial. Esto llevó al descubrimiento de muchos monos y pueblos antiguos.
Se han desarrollado métodos confiables para determinar la edad de las rocas (y por lo tanto los restos en ellas). Estos métodos se basan en el análisis de isótopos radiactivos. Como resultado, resultó que la raza humana es cientos de miles de años más vieja de lo esperado.
La proximidad de genes y monos comenzó a investigarse mediante métodos de genética molecular. Un análisis cuantitativo de la similitud de genes y proteínas permitió evaluar su relación de manera diferente.
2. Complete la tabla:
| El nombre de la teoría (hipótesis) | La esencia de la teoría (hipótesis) |
|
| Teoría de la creación | ||
| Teoría de la interferencia externa | ||
| Teoría de la anomalía espacial | ||
| Teoría evolutiva. |
3 formular la conclusión... Responde a la pregunta: Da tu valoración de las distintas hipótesis sobre el origen de la vida por persona.