Laboratorio 3 Biología 11
Taller de biología para 11° grado. El taller final incluye 6 trabajos prácticos.
"Laboratorio número 1"
Trabajo de laboratorio No. 1 Identificación de variabilidad en individuos de una misma especie.
Objetivo del trabajo:
Forme el concepto de variabilidad de organismos, aprenda a encontrar signos de variabilidad hereditaria en representantes de diferentes variedades de plantas y razas de animales.
Progreso:
1. Considere las imágenes propuestas de organismos pertenecientes a la misma especie. Identificar las características de la estructura externa que son comunes a todos los representantes de una misma especie, así como las características estructurales en las que se diferencian.
2. Analizar por qué características se realizó la selección, como resultado de lo cual se formaron las variedades y razas indicadas en la tabla.
Organice las opciones propuestas en columnas.
| Variedades de manzana | razas de vacas | Razas de perros |
tamaño de la fruta
la producción de leche
apariencia
composición química de la leche
composición química de las frutas
carácter (agresivo o de buen carácter)
masa muscular
velocidad de maduración del cultivo
reacciones de comportamiento especiales
3. Para poner a prueba sus conocimientos, responda las preguntas del examen:
1) Las diferentes formas morfológicas de representantes de una misma especie que se les muestran son:
a) mutaciones genéticas
b) el resultado de la selección artificial
c) el resultado de la selección natural
2) Las variedades de plantas obtenidas artificialmente por humanos se denominan:
a) cepas
c) razas
e) poblaciones
3) Las variedades de animales criados artificialmente por humanos se denominan:
a) cepas
c) razas
e) poblaciones
4) Como resultado de la selección artificial, los organismos:
a) adquirir propiedades beneficiosas para el ser humano
b) adquirir propiedades que aseguren la adaptación personal al medio
c) perder la capacidad de reproducirse
4. Sacar una conclusión del trabajo realizado.
Variedades de manzana
razas de vacas
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"Laboratorio nº 2"
Trabajo de laboratorio No. 2
Identificación de adaptaciones de los organismos a su entorno.
Objetivo:
Formar el concepto de adaptabilidad de los organismos a su entorno, consolidar la capacidad de identificar características de la adaptabilidad de los organismos a su entorno.
Progreso:
1. Considere las imágenes propuestas de algunas plantas. Compara las características de su estructura. Sacar una conclusión sobre sus condiciones de vida.
2. Determinar qué características estructurales y fisiológicas de una planta suculenta (cactus) determinan diversos efectos adaptativos a su hábitat. Coloque las características apropiadas en las celdas requeridas de la tabla adjunta.
3. Determinar qué características estructurales y fisiológicas de una planta acuática (nenúfar) determinan diversos efectos adaptativos a su hábitat. Coloque las características apropiadas en las celdas requeridas de la tabla adjunta.
4. Considere las imágenes propuestas de dos animales adaptados al medio acuático (un representante de la clase de peces cartilaginosos es un tiburón y un representante de la clase de mamíferos es un delfín). Analizar qué rasgos comunes de la estructura y funcionamiento de sus organismos determinan su adaptabilidad a un estilo de vida acuático. Analizar qué rasgos de la estructura y funcionamiento de sus organismos que determinan esta aptitud son específicos de cada una de estas especies. Para hacer esto, ingrese las características propuestas por el escenario en las celdas requeridas de la tabla.
| Nombre | Hábitat | Rasgos de adaptación al medio ambiente. | ¿En qué se expresa la relatividad? aptitud física |
5. Para controlar el conocimiento, dé respuestas a las preguntas del examen.
6. Sacar una conclusión sobre la adaptabilidad de los organismos a su entorno.
Control del conocimiento:
Espinas de cactus, nenúfares 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 personajes
convergencia de características
aromorfosis
especiación
La originalidad de la estructura y el estilo de vida, que refleja la adaptación de una 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 puede manifestarse en:
similitud genética
similitud morfológica
La adaptación de los organismos al medio surge y se consolida:
en el proceso de selección natural
en el proceso de selección artificial
involuntariamente como resultado de mutaciones
La adaptación de los organismos al medio ambiente se caracteriza por:
características de la forma del cuerpo
características de la estructura interna de los organismos.
peculiaridades del comportamiento animal
todo lo anterior
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"Laboratorio nº 5"
Trabajo de laboratorio No. 5.
Características comparativas ecosistemas naturales (pradera) y sistemas agrícolas (campo de trigo).
objetivo del trabajo: Aprenda a comparar la biogeocenosis natural y la agrocenosis; explicar las razones de las similitudes y diferencias identificadas y ser capaz de predecir cambios en las mismas.
Progreso:
1. Evaluar las fuerzas impulsoras que dan forma a los ecosistemas naturales y agroecosistemas.
2. Evaluar algunas características cuantitativas de los ecosistemas.
3. Complete la tabla 1.
4. Compare el ecosistema natural y la agrocenosis que se muestran en las figuras, eligiendo las características correctas entre las opciones propuestas.
5. Complete la tabla 2.
Tabla 1.
| Natural | Agrosistema |
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| Seleccion natural | ||
| 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.
| Característica solo para ecosistemas naturales. | Típico sólo para agroecosistemas. |
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|
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Seleccione de la lista e ingrese en la tabla.: la presencia de consumidores en la cadena alimentaria, un elemento obligatorio de la cadena alimentaria son los humanos, caracterizado 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 se devuelven al suelo, la presencia de productores en las cadenas alimentarias, la presencia de descomponedores en las cadenas alimentarias, ecosistema estable en el tiempo sin intervención humana, las sustancias inorgánicas extraídas por los productores del suelo se eliminan del ecosistema, el ecosistema colapsa rápidamente sin intervención humana, el hombre tiene poca influencia en el ciclo de las sustancias, la principal fuente de energía es el sol.
Conclusión.
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"Laboratorio nº 3"
“Análisis y evaluación de aspectos éticos del desarrollo de algunas investigaciones en biotecnología”
Objetivo: analizar aspectos del desarrollo de algunas investigaciones en biotecnología.
Equipo: material teórico sobre el tema, fichas de tareas.
Progreso.
Ejercicio 1.
Estudie el material teórico sobre el tema “La biotecnología es...” y complete 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 tienen como objetivo construir nuevos tipos de células. Se pueden utilizar para recrear una célula viable a partir de fragmentos individuales de diferentes células, para combinar células enteras de diferentes especies para formar una célula que porta el material genético de las células originales y otras operaciones.
Los métodos de ingeniería genética tienen como objetivo 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 cualquier organismo. Después de realizar ciertas manipulaciones con estos genes, se introducen en otros organismos (bacterias, levaduras y mamíferos), los cuales, habiendo recibido un nuevo gen (genes), podrán sintetizar productos finales con propiedades cambiadas en la dirección deseada por una persona. En otras palabras, la ingeniería genética permite obtener cualidades específicas (deseadas) de organismos variables o genéticamente modificados o de las llamadas plantas y animales “transgénicos”.
La ingeniería genética ha encontrado su mayor aplicación en la agricultura y la medicina.
La gente siempre ha pensado en cómo aprender a controlar la naturaleza y ha buscado formas de obtener, por ejemplo, plantas con mejores cualidades: con altos rendimientos, frutos más grandes y sabrosos o con mayor resistencia al frío. Desde la antigüedad, el principal método utilizado para estos fines ha sido la selección. Se utiliza ampliamente hasta el día de hoy y tiene como objetivo crear nuevas variedades y mejorar las existentes de plantas cultivadas, razas de animales domésticos y cepas de microorganismos con rasgos y propiedades valiosas para los humanos.
La selección se basa en la selección de plantas (animales) con rasgos favorables pronunciados y en el cruce posterior de dichos organismos, mientras que la ingeniería genética permite la intervención directa en el aparato genético de la célula. Es importante señalar que durante 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 a menudo permiten trabajan con uno o varios genes, y sus modificaciones no afectan el funcionamiento 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. Ahora es posible cambiar, por ejemplo, la resistencia de las plantas al clima y al estrés, o su sensibilidad a los insectos o enfermedades comunes en determinadas regiones, a la sequía, etc. Los científicos incluso esperan obtener especies de árboles que sean resistentes al fuego. Se están realizando extensas investigaciones para mejorar el valor nutricional de diversos cultivos como maíz, soja, patatas, tomates, guisantes, etc.
Históricamente, existen “tres oleadas” en la creación de plantas genéticamente modificadas:
La segunda ola, principios de la década de 2000, fue la creación de plantas con nuevas propiedades de consumo: semillas oleaginosas con mayor contenido y composición modificada de aceites, frutas y verduras con mayor contenido de vitaminas, cereales más nutritivos, etc.
Actualmente, los científicos están creando plantas de la “tercera ola” que aparecerán en el mercado en los próximos 10 años: plantas de vacunas, plantas de biorreactores para la producción de productos industriales (componentes para varios tipos plástico, tintes, aceites técnicos, etc.), plantas - fábricas de medicamentos, etc.
El trabajo de ingeniería genética en la ganadería tiene una tarea diferente. Un objetivo completamente alcanzable con el nivel actual de tecnología es la creación de animales transgénicos con un gen diana específico. Por ejemplo, el 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 del gen correspondiente, pueden producir una proteína específica, el factor VIII, que previene las hemorragias en pacientes que padecen hemofilia, o una enzima, la tromboquinasa, que favorece la reabsorción de coágulos en la sangre. vasos, lo cual 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 económico que el tradicional.
A finales de los años 90 del siglo XX. Los científicos estadounidenses han estado a punto de producir animales de granja mediante la clonación de células embrionarias, aunque esta dirección aún requiere más investigaciones serias. Pero en el caso de los xenotrasplantes (el trasplante de órganos de un tipo de organismo vivo a otro) se han logrado resultados indudables. Los mayores éxitos se han logrado utilizando como donantes de diversos órganos cerdos con genes humanos transferidos en su genotipo. En este caso, existe un riesgo mínimo de rechazo del órgano.
Los científicos también sugieren que la transferencia genética ayudará a reducir las alergias humanas a la leche de vaca. Los cambios específicos en el ADN de las vacas también deberían conducir a una disminución del contenido de ácidos grasos saturados y colesterol en la leche, haciéndola aún más saludable.
El peligro potencial de utilizar organismos genéticamente modificados se expresa en dos aspectos: la seguridad alimentaria para la salud humana y las consecuencias medioambientales. Por lo tanto, el paso más importante en la creación de un producto genéticamente modificado debe ser su examen exhaustivo para evitar el peligro de que el producto contenga proteínas que provoquen alergias, sustancias tóxicas o algunos componentes nuevos 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 actualmente en el mundo contienen ingredientes de origen vegetal. Las plantas genéticamente modificadas son una fuente barata y segura para la obtención de proteínas medicinales totalmente funcionales (anticuerpos, vacunas, enzimas, etc.) tanto para humanos como para animales. Ejemplos del uso de la ingeniería genética en medicina son también la producción de insulina humana utilizando bacterias genéticamente modificadas, la producción de eritropoyetina (una hormona que estimula la formación de glóbulos rojos en la médula ósea. La función fisiológica de esta hormona es regular la producción de glóbulos rojos en función de las necesidades de oxígeno del organismo) en cultivos celulares (es decir, fuera del cuerpo humano) o nuevas razas de ratones experimentales para investigaciones científicas.
El desarrollo de métodos de ingeniería genética basados en la creación de ADN recombinante condujo al “boom biotecnológico” al que asistimos. Gracias a los logros de la ciencia en esta área, ha sido posible no sólo crear "reactores biológicos", animales transgénicos, plantas genéticamente modificadas, sino también realizar la certificación genética (un estudio y análisis completo del genotipo de una persona, generalmente realizado inmediatamente después del nacimiento, para determinar la predisposición a diversas enfermedades, una posible reacción inadecuada (alérgica) a ciertos medicamentos, así como una tendencia a ciertos tipos de actividades). La certificación genética permite predecir y reducir los riesgos de enfermedades cardiovasculares y cancerosas, estudiar y prevenir enfermedades neurodegenerativas y procesos de envejecimiento, analizar las características neurofisiológicas del individuo a nivel molecular), diagnosticar enfermedades genéticas, crear vacunas de ADN, terapia génica. para diversas enfermedades, etc.
En el siglo XX, en la mayoría de los países del mundo, los principales esfuerzos de la medicina se dirigieron a combatir las enfermedades infecciosas, reducir la mortalidad infantil y aumentar la esperanza media de vida. Los países con sistemas de atención de salud más desarrollados han logrado tanto éxito en este sentido que les ha sido posible desplazar el énfasis hacia el tratamiento de enfermedades crónicas, enfermedades del sistema cardiovascular y cáncer, ya que estos grupos de enfermedades representaban el mayor porcentaje de el aumento de la mortalidad.
Al mismo tiempo, se buscaron nuevos métodos y enfoques. Era significativo que la ciencia hubiera demostrado el importante papel de la predisposición hereditaria en la aparición de enfermedades tan extendidas como la enfermedad coronaria, la hipertensión, las úlceras gástricas y duodenales, la psoriasis, el asma bronquial, etc. Se hizo evidente que para el tratamiento y la prevención eficaces de la estas enfermedades se encuentran en la práctica de los 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 seguir avanzando en la atención sanitaria sin el desarrollo de métodos biotecnológicos en medicina. . En los últimos años, estas áreas se consideran prioritarias y se están desarrollando rápidamente.
La relevancia de realizar investigaciones genéticas fiables basadas en enfoques biotecnológicos también es obvia porque actualmente se conocen más de 4.000 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 el puerperio se debe a malformaciones congénitas y enfermedades hereditarias. Después de 20 a 30 años, comienzan a aparecer muchas enfermedades a las que una persona tenía solo una predisposición hereditaria. Esto ocurre bajo la influencia de diversos factores ambientales: condiciones de vida, malos hábitos, complicaciones tras enfermedades, etc.
Actualmente ya hay posibilidades practicas reducir o ajustar significativamente impacto negativo factores hereditarios. La genética médica explicó que la causa de muchas mutaciones genéticas es la interacción con condiciones ambientales desfavorables y, por tanto, resolviendo los problemas ambientales es posible reducir la incidencia de cáncer, alergias, enfermedades cardiovasculares, diabetes, enfermedades mentales e incluso algunas enfermedades infecciosas. . Al mismo tiempo, los científicos lograron identificar genes responsables de la manifestación de diversas patologías y que contribuyen al aumento de la esperanza de vida. Cuando se utilizaron métodos de genética médica, se obtuvieron buenos resultados en el tratamiento del 15% de las enfermedades y se observó una mejora significativa en casi el 50% de las enfermedades.
Así, importantes logros en genética han permitido no sólo 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 genética.
Además, a partir del conocimiento genético médico, 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 diagnosticar enfermedades hereditarias, incluidas enfermedades con predisposición hereditaria. Hoy en día, el diagnóstico previo a la implantación ya no sorprende a nadie: un método para diagnosticar un embrión en una etapa temprana del desarrollo intrauterino, cuando un genetista, extrayendo solo una célula del feto con una amenaza mínima para su vida, hace un diagnóstico preciso o advierte sobre un predisposición hereditaria a una enfermedad particular.
Como disciplina teórica y clínica, la genética médica continúa desarrollándose intensamente en diferentes direcciones: el estudio del genoma humano, la citogenética, la genética molecular y bioquímica, la inmunogenética, la genética del desarrollo, genética de poblaciones, genética clínica.
Gracias al uso cada vez más extendido de métodos biotecnológicos en la industria farmacéutica y en la medicina, ha surgido un nuevo concepto de “medicina personalizada”, cuando un paciente es tratado en función de sus características individuales, incluidas las genéticas, e incluso se fabrican los medicamentos utilizados en el proceso de tratamiento. individualmente para cada paciente específico teniendo en cuenta su condición. La aparición de estos fármacos fue posible, en particular, gracias 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 ni desarrollado 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 cualquier agente extraño (llamado antígenos): bacterias, virus, venenos, etc. Los anticuerpos monoclonales tienen una especificidad única y extraordinaria, y cada anticuerpo reconoce sólo 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 muy eficaces para el tratamiento individual de pacientes que padecen enfermedades tan graves como cáncer, sida, etc.
Clonación
La clonación es uno de los métodos utilizados en biotecnología para producir descendencia idéntica mediante reproducción asexual. De lo contrario, la clonación puede definirse como el proceso de hacer copias genéticamente idénticas de una sola célula u organismo. Es decir, los organismos obtenidos como resultado de la clonación no solo son similares en apariencia, sino que también la información genética incorporada en ellos es absolutamente la misma.
El término "clonación" proviene de palabra inglesa clon, clonación (ramita, brote, descendencia), que denota un grupo de plantas (por ejemplo, árboles frutales), obtenido de una planta productora por método vegetativo (no de semilla). Más tarde, el nombre de "clonación" pasó a la tecnología desarrollada para obtener organismos idénticos, también llamada "sustitución del núcleo celular". Los organismos obtenidos mediante esta tecnología se conocieron como clones. A finales de la década de 1990 del siglo XX, se hizo evidente la posibilidad de utilizar esta tecnología para obtener individuos humanos genéticamente idénticos, es decir, la clonación humana se hizo real.
En la naturaleza, la clonación está muy extendida en diversos organismos. En las plantas, la clonación natural ocurre cuando de varias maneras propagación vegetativa, en animales - durante la partenogénesis y diversas formas poliembrionía (poliembrionía: de “poli” y embrión griego - “embrión” - la formación en animales de varios embriones (gemelos) a partir de un cigoto como resultado de su división incorrecta debido a la influencia de factores aleatorios). En los seres 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.
El primer organismo multicelular clonado artificialmente fue la oveja Dolly en 1997. En 2007, Isabel II otorgó el título de caballero a uno de los creadores de la oveja clonada por este logro científico.
La esencia de la técnica de “transferencia nuclear” utilizada en la clonación es la sustitución del propio núcleo celular del óvulo fecundado por un núcleo extraído de la célula del cuerpo, del que se prevé obtener una copia genética exacta. Hasta la fecha, no solo se han desarrollado métodos para reproducir el organismo del que se tomó la célula, sino también aquel del que se tomó el material genético. Existe una posibilidad potencial de reproducir un organismo fallecido, incluso en el caso de que queden partes mínimas de él; sólo es necesario que se pueda aislar material genético (ADN) de ellos.
La clonación de organismos puede ser completa o parcial. Con la clonación completa, se recrea todo el organismo, y con la clonación parcial, solo se recrean ciertos tejidos del cuerpo.
La tecnología de recreación de un organismo completo es extremadamente prometedora en caso de necesidad de preservar especies raras de animales o restaurar especies extintas.
La clonación parcial puede convertirse en la dirección más importante de la medicina, ya que los tejidos clonados pueden compensar las deficiencias y defectos de los propios tejidos del cuerpo humano y, lo que es especialmente importante, no son rechazados durante el trasplante. Esta 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 (las células madre embrionarias o embrionarias son las células más primitivas que surgen en las primeras etapas del desarrollo embrionario, capaces de convertirse en todas las células del cuerpo adulto), se utilizan para producir los tejidos necesarios u otros productos biológicos. Se ha demostrado experimentalmente que la clonación terapéutica también puede utilizarse con éxito para tratar algunas enfermedades humanas que todavía se consideran incurables (enfermedad de Alzheimer, enfermedad de Parkinson, infarto, accidente cerebrovascular, diabetes, cáncer, leucemia, etc.), y ayudará a evitar la nacimiento de niños con síndrome de Down y otras enfermedades genéticas. Los científicos ven la posibilidad de utilizar con éxito métodos de clonación en la lucha contra el envejecimiento y aumentar la esperanza de vida. La aplicación más importante de esta tecnología es el campo de la reproducción, en caso de infertilidad, tanto femenina como masculina.
También se abren nuevas perspectivas para el uso de la clonación en la agricultura y la ganadería. Mediante la clonación se pueden obtener animales con alta productividad de huevos, leche, lana o animales que excretan. necesario para una persona enzimas (insulina, interferón, etc.). Combinando métodos de ingeniería genética con clonación, es posible desarrollar plantas de cultivo transgénicas que puedan protegerse de plagas o ser resistentes a determinadas enfermedades.
A continuación se enumeran solo algunas de las oportunidades que se abren gracias al uso de este última tecnología. Sin embargo, a pesar de todas sus ventajas y perspectivas, tan importantes 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 al carácter no resuelto de toda una serie de aspectos morales, éticos y legales relacionados con la manipulación del sexo y las células madre, el destino del embrión y la clonación humana.
Algunos aspectos éticos y legales del uso de métodos biotecnológicos.
La ética es la doctrina de la moralidad, según la cual la principal virtud es la capacidad de encontrar un término 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 medicina y biología. El término fue propuesto por V.R. Alfarero 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 los problemas sociales, ambientales, médicos y sociojurídicos que afectan no sólo a los humanos, sino también a cualquier organismo vivo incluido en los ecosistemas. Es decir, tiene una orientación filosófica, 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 explorado que su uso generalizado sólo es posible con un estricto cumplimiento de estándares éticos. Los principios morales existentes en la sociedad nos obligan a buscar un compromiso entre los intereses de la sociedad y los del individuo. Además, actualmente los intereses del individuo se están anteponiendo a los intereses de la sociedad. Por tanto, el cumplimiento y mayor desarrollo de las normas éticas en este ámbito debe tener como objetivo, en primer lugar, la plena protección 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 posibilidades de interferir en la actividad vital de los organismos vivos e inevitablemente plantean a la persona una pregunta moral: ¿hasta qué punto está permitido interferir en los procesos naturales? Cualquier discusión sobre cuestiones biotecnológicas no se limita al aspecto científico del asunto. Durante estas discusiones, a menudo se expresan puntos de vista diametralmente opuestos sobre el uso y el desarrollo de métodos biotecnológicos específicos, principalmente tales como:
- Ingeniería genética,
- trasplante de órganos y células con fines terapéuticos;
- clonación - creación artificial de un organismo vivo;
- el uso de fármacos que afectan la fisiología del sistema nervioso para modificar el comportamiento, la percepción emocional del mundo, etc.
La práctica que existe en las sociedades democráticas modernas muestra que estas discusiones son absolutamente necesarias no sólo para una comprensión más completa de todos los "pros" y "contras" del uso de métodos que invaden la vida personal de una persona ya en el nivel genético. También 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 proteger los derechos individuales.
Detengámonos en aquellas áreas de la investigación biotecnológica que están directamente relacionadas con un alto riesgo de violación de los derechos individuales y provocan el debate más acalorado sobre su uso generalizado: el trasplante de órganos y células con fines terapéuticos y la clonación.
En los últimos años se ha producido un fuerte aumento del interés por el estudio y uso de células madre embrionarias humanas en biomedicina y las técnicas de clonación para su obtención. Como es sabido, las células madre embrionarias son capaces de transformarse en diferentes tipos de células y tejidos (hematopoyéticos, reproductivos, musculares, nerviosos, etc.). Resultaron ser prometedores para su uso en terapia génica, transplantología, hematología, medicina veterinaria, farmacotoxicología, pruebas de fármacos, etc.
Estas células se aíslan de embriones y fetos humanos de 5 a 8 semanas de desarrollo obtenidos durante la interrupción médica del embarazo (como resultado de un aborto), lo que plantea numerosas preguntas sobre la legalidad ética y legal de realizar investigaciones con embriones humanos, incluidas las siguientes :
- qué necesario y justificado Investigación científica sobre células madre embrionarias humanas?
- ¿Está permitido destruir en aras del progreso médico? vida humana¿Y qué tan moral es esto?
- ¿Está suficientemente desarrollado el marco legal para el uso de estas tecnologías?
Todas estas cuestiones se resolverían mucho más fácilmente si existiera una comprensión universal de qué es el "comienzo de la vida", a partir de qué momento podemos hablar de "una persona que necesita la protección de sus derechos" y qué está sujeto a protección: el sexo humano. células, un embrión desde el momento de la fecundación, un feto desde una determinada etapa de desarrollo intrauterino o una persona desde el momento de su nacimiento? Cada una de las opciones tiene sus partidarios y sus oponentes, y la cuestión del estatus de las células germinales y los embriones aún 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 legislativo para regular y controlar dicha investigación. En Rusia, la situación en este ámbito es más que incierta: las actividades de estudio y uso de células madre no están suficientemente reguladas y en la legislación persisten importantes lagunas que obstaculizan el desarrollo de este ámbito. En cuanto a la clonación, en 2002 la ley federal introdujo una prohibición temporal (de cinco años) de la clonación humana, pero expiró en 2007 y la cuestión sigue abierta.
Los científicos intentan distinguir claramente entre la clonación "reproductiva", cuyo objetivo es crear un clon, es decir, un organismo vivo completo idéntico en genotipo a otro organismo, y la clonación "terapéutica", utilizada para cultivar una colonia de células madre.
En el caso de las células madre, las cuestiones del estado de los embriones y la clonación adquieren una nueva dimensión. Esto se debe a la motivación de este tipo de investigación científica, es decir, su aplicación para encontrar cosas nuevas y más formas efectivas tratamiento de enfermedades graves e incluso incurables. Por lo tanto, en algunos países (como Estados Unidos, Canadá, Inglaterra), donde hasta hace poco se consideraba inaceptable el uso de embriones y tecnologías de clonación con fines terapéuticos, se está produciendo un cambio en la posición de la sociedad y del Estado hacia la permisibilidad de su uso para el tratamiento de enfermedades como la esclerosis múltiple, las enfermedades de Alzheimer y Parkinson, post-infarto de miocardio, fallo de regeneración del tejido óseo o cartilaginoso, lesiones craneofaciales, diabetes, distrofia muscular, etc.
Al mismo tiempo, muchos consideran que la clonación terapéutica es el primer paso hacia la clonación reproductiva, que suscita actitudes extremadamente negativas en todo el mundo y está ampliamente prohibida.
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 de la madre, lo que se percibe como un desafío a la dignidad humana. A menudo hablan de los problemas de autoidentificación de un clon: ¿a quiénes debería considerar sus padres, por qué es una copia genética de otra persona? Además, la clonación enfrenta varios obstáculos técnicos que ponen en peligro la salud y el bienestar del clon. Hay hechos que indican el rápido envejecimiento de los clones y la aparición de numerosas mutaciones en ellos. De acuerdo con la técnica de clonación, a partir de un adulto crece un clon, no una célula reproductora, sino somática, en cuya estructura genética se han producido las llamadas mutaciones somáticas a lo largo de muchos años. Si durante la fertilización natural los genes mutados de uno de los padres se compensan con análogos normales del otro padre, durante la clonación no se produce dicha compensación, lo que aumenta significativamente el riesgo de enfermedades causadas por mutaciones somáticas y muchas enfermedades graves (cáncer, artritis, inmunodeficiencias). ) para el clon. Entre otras cosas, algunas personas temen a una persona clonada, a su posible superioridad en el desarrollo físico, moral y espiritual (el psiquiatra ruso V. Yarovoy cree que este miedo es de naturaleza trastorno mental(fobias) e incluso le dio el nombre de “bionalismo” en 2008).
Aquí sólo se han discutido algunos de los muchos problemas que surgen en relación con el rápido desarrollo de las biotecnologías y su intrusión en 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. Sólo se puede hacer frente a esta situación entendiendo lo importante que es discutir ampliamente en la sociedad los problemas éticos y legales que surgen a medida que las biotecnologías se desarrollan y se ponen en práctica. La presencia de colosales diferencias ideológicas sobre estos temas plantea la necesidad consciente de una regulación gubernamental seria en esta área.
De la “biotecnología” a la “bioeconomía”
Con base en lo anterior, podemos concluir que las biotecnologías avanzadas pueden desempeñar un papel importante 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).
La biotecnología puede producir nuevos diagnósticos, vacunas y medicamentos. La biotecnología puede ayudar a aumentar el rendimiento de los principales cultivos de cereales, lo cual es especialmente importante en relación con la creciente población de la Tierra. En muchos países donde grandes volúmenes de biomasa no se utilizan o están subutilizados, la biotecnología podría ofrecer formas de convertirlos en productos valiosos, así como de procesarlos utilizando métodos biotecnológicos para producir diversos tipos de biocombustibles. Además, con una planificación y gestión adecuadas, la biotecnología puede utilizarse en regiones pequeñas como herramienta para industrializar las zonas rurales para crear pequeñas industrias, lo que garantizará un desarrollo más activo de los territorios vacíos y resolverá el problema del empleo.
Una característica del desarrollo de la biotecnología en el siglo XXI no es sólo su rápido crecimiento como ciencia aplicada, sino que también se está convirtiendo cada vez más en parte de la vida humana cotidiana y, lo que es aún más significativo, brinda oportunidades excepcionales para el desarrollo efectivo (intensivo, no intensivo). extenso) desarrollo de casi todos los sectores de la economía, se convierte en una condición necesaria para el desarrollo sostenible de la sociedad y, por tanto, tiene un impacto transformador en el paradigma de 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 naturaleza global de este proceso. Así, el uso de métodos biotecnológicos en la producción industrial comenzó a denominarse “biotecnología blanca”, en la producción farmacéutica y en medicina, “biotecnología roja”, en la producción agrícola y ganadera, “biotecnología verde”, y para el cultivo artificial y su posterior procesamiento. de organismos acuáticos (acuicultura o maricultura) – “biotecnología azul”. Y la economía que integra todas estas áreas innovadoras se llama “bioeconomía”. La tarea de transición de una economía tradicional a un nuevo tipo de economía, una bioeconomía basada en la innovación y que utilice ampliamente las capacidades 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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"Laboratorio nº 4"
Trabajo de laboratorio No. 4
"Análisis y evaluación de diversas hipótesis para el origen de la vida"
Objetivo: Conocimiento de diversas hipótesis sobre el origen de la vida en la Tierra.
Progreso.
Complete la tabla:
Responda la pregunta: ¿A qué teoría se adhiere usted personalmente? ¿Por qué?
"La 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 ocurrido en el pasado. Lo siguen los seguidores de casi todas las enseñanzas religiosas más extendidas. La visión tradicional judeocristiana de la creación, tal como se establece en el Libro del Génesis, ha sido y sigue siendo controvertida. Aunque todos los cristianos aceptan que la Biblia es el pacto de Dios con el hombre, existe desacuerdo sobre la duración del "día" mencionado en el Libro del Génesis. Algunos creen que el mundo y todos los organismos que lo habitan fueron creados en 6 días de 24 horas. Otros cristianos no ven la Biblia como un libro científico y creen que el Libro del Génesis expone en una forma comprensible para la gente la revelación teológica sobre la creación de todos los seres vivos por un Creador omnipotente. Se concibe que el proceso de creación divina del mundo tuvo lugar una sola vez y, por tanto, es inaccesible a la observación. Esto es suficiente para llevar todo el concepto de creación divina más allá del alcance de la investigación científica. La ciencia se ocupa únicamente de aquellos fenómenos que se pueden observar y, por lo tanto, nunca podrá probar ni refutar este concepto.
2. Teoría del estado estacionario.
Según esta teoría, la Tierra nunca existió, sino que existió para siempre; siempre es capaz de sustentar la vida, y si ha cambiado, ha cambiado muy poco; Las especies también han existido siempre. Los métodos de datación modernos proporcionan estimaciones cada vez más altas de la edad de la Tierra, lo que lleva a los defensores de la teoría del estado estacionario a creer que la Tierra y las especies siempre han existido. Cada especie tiene dos posibilidades: un cambio en su número o una extinción. Los defensores de esta teoría no reconocen que la presencia o ausencia de ciertos restos fósiles puede indicar el momento de aparición o extinción de una especie en particular, y citan como ejemplo a un representante de los peces con aletas lobuladas: el celacanto. Según datos paleontológicos, los animales con aletas lobuladas se extinguieron hace unos 70 millones de años. Sin embargo, esta conclusión tuvo que ser reconsiderada cuando se encontraron representantes vivos de aletas lobuladas en la región de Madagascar. Los defensores de la teoría del estado estacionario argumentan que sólo estudiando especies vivas y comparándolas con restos fósiles se puede sacar una conclusión sobre la extinción, e incluso entonces puede resultar incorrecta. La aparición repentina de una especie fósil en una determinada formación se explica por un aumento de su población o por un movimiento hacia lugares favorables para la conservación de restos.
3. La 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 traslada el problema a algún otro lugar del universo. La hipótesis fue propuesta por J. Liebig y G. Richter a mediados de XIX siglo. Según la hipótesis de la panspermia, la vida existe para siempre y es transferida de planeta en planeta mediante meteoritos. Los organismos más simples o sus esporas (“semillas de vida”), que llegan a un nuevo planeta y encuentran aquí condiciones favorables, se multiplican, dando lugar a la evolución desde las formas más simples hasta las complejas. Es posible que la vida en la Tierra surgiera a partir de una única colonia de microorganismos abandonados del espacio. Para fundamentar esta teoría se utilizan múltiples avistamientos de ovnis, pinturas rupestres de objetos parecidos a cohetes y “astronautas” e informes de supuestos encuentros con extraterrestres. Al estudiar los materiales de meteoritos y cometas, se descubrieron en ellos muchos "precursores de la vida": sustancias como cianógenos, ácido cianhídrico y compuestos orgánicos, que pueden haber desempeñado el papel de "semillas" que cayeron sobre la Tierra desnuda. Los defensores de esta hipótesis fueron los premios Nobel F. Crick y L. Orgel. F. Crick se basó en dos pruebas indirectas:
Universalidad del código genético;
El molibdeno, que hoy en día es extremadamente raro en el planeta, es necesario para el metabolismo normal de todos los seres vivos.
Pero si la vida no se originó en la Tierra, ¿cómo se originó fuera de ella?
4. Hipótesis físicas.
La base de las hipótesis físicas es el reconocimiento de las diferencias fundamentales entre la materia viva y la no viva. Consideremos la hipótesis del origen de la vida propuesta 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 radicales y fundamentales de la materia viva no requieren procesos químicos, sino físicos, para su aparición. Esto debe ser una especie de catástrofe, un shock para los cimientos mismos del universo. De acuerdo con las hipótesis de la formación de la Luna, muy difundidas en los años 30 del siglo XX, como resultado de la separación de la Tierra de la sustancia que anteriormente llenaba la Fosa del Pacífico, Vernadsky sugirió que este proceso podría causar la Movimiento en espiral y vórtice de la sustancia terrestre, que no se repitió. Vernadsky conceptualizó el origen de la vida en las mismas escalas e intervalos de tiempo que el surgimiento del Universo mismo. Durante una catástrofe, las condiciones cambian repentinamente y de la protomateria emerge materia viva y no viva.
5. Hipótesis químicas.
Este grupo de hipótesis se basa en la especificidad química de la vida y conecta su origen con la historia de la Tierra. Consideremos algunas hipótesis de este grupo.
La historia de las hipótesis químicas comenzó con vistas de E. Haeckel. Haeckel creía que los compuestos de carbono aparecieron por primera vez bajo la influencia de causas químicas y físicas. Estas sustancias no eran soluciones, sino suspensiones de pequeños grumos. Los grumos primarios eran capaces de acumular diversas sustancias y crecer, seguido de división. Entonces 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 las hipótesis químicas de la abiogénesis fue concepto de A. I. Oparin, propuesto por él en 1922-1924. Siglo XX. La hipótesis de Oparin es una síntesis del darwinismo con la bioquímica. Según Oparin, la herencia se convirtió en consecuencia de la selección. En la hipótesis de Oparin, lo deseado se presentará como realidad. Primero, las características de la vida se reducen al metabolismo, y luego se declara que su modelado ha resuelto el enigma del origen de la vida.
La hipótesis de J. Burpup sugiere que pequeñas moléculas de ácidos nucleicos de varios nucleótidos que surgen abiogénicamente podrían combinarse inmediatamente con los aminoácidos que codifican. En esta hipótesis, el sistema vivo primario es visto como vida bioquímica sin organismos, que lleva a cabo la autorreproducción y el metabolismo. Los organismos, según J. Bernal, aparecen de forma secundaria, durante el 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 hipótesis de G.V. Voitkevich, presentado en 1988. Según esta hipótesis, la aparición de sustancias orgánicas se traslada al espacio exterior. En las condiciones específicas del espacio, se produce la síntesis de sustancias orgánicas (en los meteoritos se encuentran numerosas sustancias orgánicas: carbohidratos, hidrocarburos, bases nitrogenadas, aminoácidos, ácidos grasos, etc.). Es posible que en espacio exterior Se podrían formar nucleótidos e incluso moléculas de ADN. Sin embargo, según Voitkevich, evolución química en la mayoría de los planetas sistema solar resultó estar congelado y continuó solo en la Tierra, habiendo encontrado allí las condiciones adecuadas. Durante el enfriamiento y condensación de la nebulosa de gas, apareció en la Tierra primordial todo el conjunto de compuestos orgánicos. En estas condiciones, apareció materia viva que se condensó alrededor de moléculas de ADN que surgieron abiogénicamente. Entonces, según la hipótesis de Voitkevich, inicialmente apareció la vida bioquímica y, en el curso de su evolución, aparecieron organismos individuales.
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"Laboratorio nº 6"
Trabajo de laboratorio No. 6.
“Identificación de signos de similitud entre embriones humanos y otros mamíferos como evidencia de su relación”
Objetivo: Identificar signos de similitud entre embriones humanos y otros mamíferos como evidencia de su relación.
Equipo: tabla “Prueba de la relación entre embriones humanos y otros mamíferos”
Progreso.
1. Compara las etapas del desarrollo embrionario. ¿Hay alguna similitud? ¿Cómo se manifiestan? Describelos.
2. Compara las etapas del desarrollo embrionario. ¿Hay alguna diferencia? ¿Cómo se manifiestan? Describelos.
3. Sacar conclusiones sobre las similitudes entre embriones humanos y otros mamíferos como evidencia de su relación.
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Desarrollo del profesor de biología Dakaa B.B.
Trabajo de laboratorio No. 1
Sujeto: Estudio del criterio morfológico de la especie.
Objetivo:
profundizar y concretar conocimientos sobre la especie a partir del estudio de las características del criterio morfológico; desarrollar la capacidad de componer características de especies utilizando criterios básicos;
desarrollar habilidades prácticas para el trabajo, sacar conclusiones;
Equipo: tabla “Criterios de especies”, herbarios, plantas de interior
Progreso
Una conversación introductoria sobre el objetivo, el avance del trabajo de laboratorio y la formulación obligatoria de una conclusión basada en el trabajo realizado.
Los estudiantes realizan trabajos de laboratorio de forma independiente utilizando una tarjeta de instrucciones y 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 el tipo. ¿Qué criterios incluyen los signos externos de plantas o animales y cuáles sólo pueden reconocerse mediante instrumentos y métodos de investigación especiales?
¿Qué ciencias, en su opinión, necesita un biólogo para determinar correctamente la identidad de especies de los organismos?
Dos plantas cultivadas: la cebada y el centeno tienen la misma cantidad de cromosomas (14), pero no se cruzan y tienen diferencias en la estructura externa; La composición de las semillas difiere según composición química(La mayoría de las veces el pan no se hornea con harina de cebada). ¿Qué criterios utilizarás para decidir si las plantas pertenecen a la misma especie?
Los individuos de ratas negras, aunque aparentemente indistinguibles, pertenecen a especies diferentes. ¿Qué criterio se debe utilizar para determinar su especie?
¿Por qué se llama a Cayo Linneo el “padre de la sistemática”? ¿Qué significado práctico tiene esta ciencia?
¿Qué forma de variabilidad puede proporcionar material para la evolución?
II. Tarea: repetir 12.4.1.
tarjeta de instrucciones
Considere plantas de dos especies del mismo género.
Compara la estructura externa de hojas, tallos, inflorescencias, flores, frutos y otros órganos de dos plantas.
Identificar similitudes y diferencias entre ellos.
Responde la pregunta: ¿Qué indican las similitudes y diferencias? diferentes tipos¿del mismo tipo?
Fecha de: _____________
Trabajo de laboratorio No. 2
Sujeto: Adaptación de los organismos a su entorno como resultado de la selección natural.
Objetivo:
continuar desarrollando conocimientos sobre la esencia de la aptitud física como la correspondencia de la estructura, el metabolismo, el comportamiento y otras características de los organismos en su entorno; profundizar y ampliar el conocimiento sobre las formas de selección natural;
desarrollar la capacidad de hacer observaciones, comparaciones, establecer relaciones de causa y efecto y sacar conclusiones de las observaciones;
cultivar el amor por el tema y la competencia de superación personal.
Equipo: tarjetas con imágenes de formas especializadas de plantas y animales; tipos de pinturas protectoras; órganos similares que protegen las plantas de los herbívoros, tablas que representan organismos vegetales y animales, habitantes de bosques, campos, estepas, embalses y otros hábitats, herbarios, una colección de semillas y frutos del herbario, plantas de interior
Progreso.
¿A qué factor ambiental corresponde este dispositivo?
Supongamos que los ancestros de la especie no tenían las adaptaciones que descubriste, ya que vivían en otras condiciones (por ejemplo, ¿de qué tipo?)
¿Cómo podría ser su hábitat y sus adaptaciones a él?
¿Cuáles podrían ser los cambios en las condiciones ambientales en comparación con las existentes anteriormente? ¿Qué razones podrían provocar estos cambios?
¿Cómo podrían las nuevas condiciones ambientales afectar la supervivencia y reproducción de individuos en poblaciones de formas ancestrales?
¿Qué mutaciones podrían ser beneficiosas en las nuevas condiciones? ¿Cuál fue el destino de los dueños de estas mutaciones?
¿Cómo sería la descendencia al cruzar formas mutantes con formas típicas? ¿A qué forma de selección estaría sujeto y con qué resultados?
¿Qué cambios en la norma de reacción del rasgo mutante ocurrieron de generación en generación?
Conversación introductoria sobre la adaptabilidad de los organismos a su entorno como uno de los resultados de la evolución; un recordatorio de los mecanismos de formación de adaptaciones de los organismos, que se llevan a cabo 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.
Avance del trabajo de laboratorio.
Conversación final basada en los resultados del trabajo de laboratorio sobre las siguientes preguntas:
Tarea: repetir 12.4.6.
tarjeta de instrucciones
Considere el objeto que se le entregó (organismo vegetal o animal);
Encontrar las adaptaciones más obvias a las condiciones ambientales en las que vive el organismo; describir estos dispositivos específicos;
Determinar la naturaleza relativa de estos dispositivos;
Demuestre por qué las adaptaciones son relativas.
Fecha de: _____________
Trabajo de laboratorio No. 3.
Sujeto: Identificación de aromorfosis en plantas e idioadaptaciones en insectos.
Objetivo:
desarrollar la capacidad de utilizar conocimientos sobre las direcciones de la evolución para analizar las características estructurales de plantas, animales e insectos;
desarrollar la capacidad de identificar aromorfosis e idioadaptaciones en organismos;
cultivar el amor por el tema y la competencia de superación personal.
Equipo: tablas que ilustran las principales direcciones de evolución progresiva, herbarios de las principales divisiones vegetales, plantas de interior; tablas que representan características estructurales aromorfas y adaptativas de plantas e insectos
Progreso.
Conversación introductoria sobre el propósito, objetivos y características del trabajo de laboratorio.
Discusión de los resultados del trabajo, formulación de conclusiones, presentación de los resultados del trabajo.
Consolidación de conocimientos y habilidades para identificar características estructurales aromórficas y adaptativas de los organismos. Conversación sobre dudas y tareas.
Tarea: repetir 13.1. seleccionar ejemplos de la manifestación de características estructurales aromorfas (adaptativas) de organismos vegetales o animales.
tarjeta de instrucciones
Considere las plantas: algas, musgo; una hoja de helecho, una ramita de abeto, una planta con flores, identificar cambios aromorfos en la estructura externa (la aparición de nuevos órganos) y en la interna (la aparición de nuevos tejidos)
Mira fotografías de insectos. Seleccione representantes de dos o tres especies y describa su estilo de vida. Identifica y anota en tu cuaderno las idioadaptaciones de cada insecto (color, forma del cuerpo, aparato bucal, etc.) a su hábitat.
Fecha de: _____________
Trabajo de laboratorio No. 4
Sujeto: Identificación de rasgos de adaptación de los organismos a 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 rasgos de adaptación al medio ambiente;
continuar desarrollando la capacidad de realizar observaciones para estudiar las características estructurales de los organismos en relación con las características de sus hábitats;
cultivar el amor por la naturaleza.
Equipo: plantas de interior, herbarios diferentes lugares un habitat; tablas que muestran organismos en diferentes hábitats.
Progreso.
Conversación introductoria sobre las metas, objetivos, avances y resultados del trabajo de laboratorio; Explicación del contenido de las tarjetas de instrucciones.
Los estudiantes realizan trabajos de laboratorio utilizando una tarjeta de instrucciones.
Una conversación con el objetivo de conocer los resultados de trabajos de laboratorio para identificar los rasgos de adaptabilidad de los organismos a su entorno y a la influencia de determinados factores ambientales.
Consolidación de conocimientos y habilidades. Conversación sobre dudas y tareas.
Tarea: repetir 17.3.
tarjeta de instrucciones
Determinar el hábitat del organismo que se le propone para su estudio (planta, animal)
Describe el hábitat de este organismo basándose en las características de aquellos factores ambientales que dominan este entorno.
Identificar las características 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. Presencia de tres grupos funcionales
(productores, consumidores, descomponedores)
Campo de trigo
productores
consumidores
descomponedores
Similitudes de la agrocenosis con un ecosistema natural:
2. Disponibilidad de redes alimentarias
jinete
plantas
búho
orugas
codorniz
alondra
zorro
ratón
Red alimentaria de la agrocenosis
plantas
orugas
ratón
jinete
codorniz
alondra
zorro
búho
Similitudes de la agrocenosis con un ecosistema natural:
3. Estructura escalonada
Similitudes de la agrocenosis con un ecosistema natural:
factores abióticos
Similitudes de la agrocenosis con un ecosistema natural:
4. Influencia de los factores ambientales.
factores bioticos
Similitudes de la agrocenosis con un ecosistema natural:
4. Influencia de los factores ambientales.
factores antropogénicos
Similitudes de la agrocenosis con un ecosistema natural:
5. Come con frecuencia especie - dominante
Especie – dominante– una especie que predomina en un ecosistema en términos de número e influencia
Diferencias
características
Ecosistema natural
1. Diversidad de especies
agrocenosis
Muchas especies forman redes alimentarias muy ramificadas.
Hay menos especies, la especie dominante la determina el hombre.
Diferencias agrocenosis y ecosistema natural:
características
Ecosistema natural
2. Sostenibilidad
agrocenosis
Inestable, sin que muera una persona.
Estable
Diferencias agrocenosis y ecosistema natural:
características
Ecosistema natural
3. Acción de selección
agrocenosis
Válido seleccion natural , quedan individuos más adaptados
La selección natural está debilitada y en vigor. seleccion artificial , quedan personas valiosas
Diferencias agrocenosis y ecosistema natural:
características
Ecosistema natural
4. Fuente de energía
agrocenosis
Energía solar y energía humana (riego, deshierbe, fertilización, etc.)
energía del sol
Diferencias agrocenosis y ecosistema natural:
características
Ecosistema natural
5. Ciclo de elementos
agrocenosis
Algunos de los elementos los toma la persona con la cosecha, el ciclo está incompleto
Ciclo completo
Diferencias agrocenosis y ecosistema natural:
características
Ecosistema natural
6. Autorregulación
agrocenosis
El hombre regula
Capaz de autorregulación
Diferencias agrocenosis y ecosistema natural:
características
Ecosistema natural
7. Productividad (creación de sustancias orgánicas 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;
- Afecta el ecosistema;
- El efecto sobre 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 posición.
Distribuir características:
Característica característica general
características solo para solo para
agrocenosis natural
ecosistemas
Características:
1. Las sustancias inorgánicas absorbidas por los productores del suelo se eliminan del ecosistema.
2. Presencia de descomponedores en el ecosistema.
3. El ecosistema colapsa rápidamente sin intervención humana.
4. 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 se devuelven al ecosistema.
Características:
7. El ecosistema es estable en el tiempo sin intervención humana.
8. Parte de la energía o los productos químicos pueden ser introducidos artificialmente por los humanos.
9. El ser humano tiene poca influencia sobre la circulación de sustancias.
10. Caracterizado por una variedad de nichos ecológicos.
11. Presencia de consumidores en las cadenas alimentarias.
12. Los seres humanos somos un elemento esencial de las cadenas alimentarias.
Los ecosistemas naturales y las agrocenosis creadas por el hombre tienen características comunes: _____________________.
Las diferencias se deben a _________________
____________________________________.
El cuaderno ha sido elaborado respetando plenamente el plan de estudios y el libro de texto "Biología" para el 11º grado de las instituciones de educación secundaria general cuyo idioma de instrucción es el ruso. La publicación está destinada a que los estudiantes realicen de forma más eficiente los trabajos prácticos y de laboratorio. El uso de un cuaderno no sólo permitirá ahorrar tiempo en la realización y preparación de tal o cual trabajo, sino que también concentrará la atención en las etapas más importantes. Las tareas y problemas de distintos niveles de complejidad que se presentan en el cuaderno ayudarán a los estudiantes a comprender y adquirir mejor el material, y el profesor organizará un enfoque diferenciado para la enseñanza de la biología.
Estudio de la adaptabilidad de los organismos a los factores ambientales.
Objetivo: aprender a identificar las adaptaciones más obvias de los organismos a su entorno.
Equipo: herbario, postales, mesas y carteles con imágenes de formas especializadas de plantas y animales.
Progreso
Determinar el hábitat de las plantas y animales propuestos para el trabajo.
Distribuir las plantas propuestas en grupos:
higrófitos:
mesofitos:
xerófitos:
Identificar adaptaciones (morfológicas, fisiológicas, conductuales) al medio ambiente en organismos de una especie vegetal y de una especie animal. Ingrese los datos en la tabla.
Adaptaciones de plantas y animales a su entorno.
Explique la necesidad de las adaptaciones identificadas para los organismos.
Sacar una conclusión sobre la correspondencia de las características estructurales de plantas y 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. Elaborar un esquema de clasificación para dichas adaptaciones.
Contenido
Prefacio
Trabajo práctico nº 1. Estudio de la adaptabilidad de los organismos a los factores ambientales.
Trabajo de laboratorio No. 1. Criterios morfológicos y genéticos de la especie.
Trabajo práctico nº 2. Resolución de problemas sobre el tema “Cadenas y redes eléctricas”
Trabajo práctico nº 3. Resolución de problemas sobre el tema “Pirámides ecológicas, regla del 10%”
Trabajo práctico nº 4. Resolución de problemas sobre el tema “Equilibrio de igualdad”
Excursión. Resultados de la selección natural.
Trabajo de laboratorio2. Estudio de homólogos.
Los rudimentos de los 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 del estado
educación secundaria especializada
República Popular de Lugansk
"Escuela de Comercio y Culinaria de Alchevsk"
Pautas para trabajos prácticos en la disciplina "Biología"por profesión/especialidad (basado en la profesión laboral)
19/01/17 “Cocinero, pastelero”; 43/01/02 “Peluquería”
REVISADO Y ACORDADO
comisión metodológica (ciclo)________________________________________________
(nombre de la comisión)
Protocolo No.__________ de fecha “____” _____________ 20____
Presidente del ciclo metodológico.
comisiones ______________/ _________________________________________
(firma, nombre completo)
Desarrollado sobre la base del estándar educativo estatal.
por profesión/especialidad (basado en la profesión laboral)
19/01/17 “Cocinero, pastelero”; 43/01/02 “Peluquería”______________________
(código, nombre de la profesión/especialidad (basado en la profesión laboral))
APROBADO
Subdirector de Obra Educativa e Industrial:
______________/ __________________________________________________
(firma, nombre completo)
Compilado por: Steshenko Olga Vasílievna,
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 medio ambiente (indirectamente)”
Trabajo práctico No. 5 “Análisis y evaluación de 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 diagramas de transferencia de sustancias y energía” (circuitos de potencia)
Trabajo práctico No. 8 “Características comparativas de ecosistemas y agroecosistemas de tu zona”
Trabajo práctico nº 9 “Resolución de problemas medioambientales”
Trabajo práctico nº 10 “Análisis y evaluación de las consecuencias de las propias actividades en el medio ambiente, problemas ambientales globales y formas de solucionarlos”
Trabajo práctico No. 11 “Análisis y evaluación de diversas hipótesis del origen de la vida”
Trabajo práctico No. 12 “Análisis y evaluación de diversas hipótesis del 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”; Desarrollar la capacidad de resolución de problemas básicos de biología molecular.
Progreso
1. Resolución colectiva de problemas
1 .El fragmento de la primera hebra de ADN tiene la siguiente estructura: TACAGATGGAGTCGC. Determinar la secuencia de aminoácidos en una molécula de proteína codificada en la segunda cadena de ADN.
Solución:
ADN: 1ª hebra TAC-AGA-TGG-AGT-CHC
2da cadena ATG-TCT-ACC-TCA-GCH
ARNm UAC-AGA-UGG-AGU-CHC
proteína thr-arg-trip-ser-arg
2 .El fragmento de la primera hebra de ADN consta de: GGG-CAT-AAC-GCT…. Determinar 1. La secuencia de nucleótidos en la segunda hebra de ADN. 2.Longitud del fragmento de ADN. 3.Parte (en%) de cada nucleótido de un fragmento de ADN.
Solución: 1. ADN GGG-CAT-AAC-GCT
TCC-GTA-TTG-TsGA
2. longitud del fragmento: 12*0,34 = 4,08 (nm)
3. Hay 24 nucleótidos en total en el fragmento. De estos, 5 son adenina y timina y 7 son citosina y guanina. Por lo tanto: 24 nucleótidos – 100%
5 nucleótidos – x% x=5*100%: 24 = 20,83%
24 nucleótidos – 100%
7 nucleótidos – x% x=7*100%:24 =29,7%.
1. La cadena de ADN tiene la siguiente estructura: ATGACCAGTTSATTZ. Determinar la secuencia de aminoácidos en una molécula de proteína.
2. La cadena de ADN tiene la siguiente composición: TAGTATGAATGTGATCTCT. Determine la secuencia de 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: TGTTATTTATGAATGTCCT. Determinar la secuencia de aminoácidos en la proteína.
4. El fragmento de ADN tiene la siguiente composición: GACCACTGAATGTTTT. 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: AAAATCAAAACC. Establecer la secuencia de la región del tRNA sintetizada sobre este fragmento y el aminoácido que porta este tRNA si el tercer triplete corresponde al anticodón del tRNA.
Trabajo práctico nº 2.
Tema: “Elaboración de los esquemas de cruce más simples”.
Objetivo: aprender a escribir los tipos de gametos formados por organismos con genotipos determinados; anotar brevemente las condiciones de las tareas genéticas; resolver problemas situacionales en genética; utilizar habilidades de terminología genética.
Equipo:
Progreso
Ejercicio 1. Escriba todos los tipos de gametos formados por organismos que tengan los siguientes genotipos: AAbb, Aa, MmPP, PPKk.
Al escribir los gametos, es necesario recordar que en un organismo homocigoto para uno (AA) o varios genes (AAbbcc), todos los gametos son idénticos en 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 alelos diferentes. Un organismo diheterocigoto (AaBb) produce cuatro tipos de gametos. Al escribir los gametos, es necesario guiarse por la ley de "pureza" de los gametos, según la cual cada gameto porta uno de cada par de genes alélicos.
Tarea 2. Aprende a anotar brevemente una condición genética tarea situacional y su decisión.
Al escribir brevemente las condiciones de un problema genético, un carácter dominante se denota con una letra mayúscula (A) y un carácter recesivo con una letra minúscula (a) que indica la variante correspondiente del rasgo. El genotipo de un organismo que tiene un rasgo dominante, sin indicaciones adicionales de su homocigosidad o heterocigosidad en las condiciones del problema, se denomina A?, donde la pregunta refleja la necesidad de establecer el genotipo en el curso de la solución del problema. El genotipo de un organismo con rasgos recesivos es siempre homocigoto para el alelo recesivo – aa. Los rasgos ligados al sexo se designan en el caso de herencia ligada al X como Xª o XA.
Un ejemplo de un breve registro de la condición y solución del problema.
Tarea. En los humanos, la variante de color de ojos marrones es dominante sobre la variante de color de ojos azules. Una mujer de ojos azules se casa con un hombre heterocigoto de ojos marrones. ¿Qué color de ojos pueden tener los niños?
Breve entrada condiciones Breve descripción de la solución
A - color de ojos marrones Padres - R aa x Aa
A – color de ojos azul del gameto - G a A, a
Padres: aa x Aa descendencia - F Aa aa
¿Descendencia? color marrón color azul
Tarea 3. Anota brevemente la condición del problema situacional genético y su solución.
Tarea: En los 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 podría haber de este matrimonio?
3. Formular una conclusión de acuerdo con el propósito del trabajo.
Trabajo práctico nº 3.
Tema: “Resolviendo problemas genéticos”.
Objetivo: aprender a resolver problemas genéticos; explicar la influencia de factores externos en la manifestación de un rasgo; utilizar habilidades de terminología genética.
Equipo: libro de texto, cuaderno, condiciones de la tarea, bolígrafo.
Progreso
1. Recuerde las leyes básicas de herencia de rasgos.
2. Análisis colectivo de problemas del cruce monohíbrido y dihíbrido.
3. Resolución independiente de problemas sobre cruce monohíbrido y dihíbrido, describiendo en detalle el proceso de solución y formulando una respuesta completa.
4. Discusión colectiva sobre la resolución de problemas entre alumnos y profesor.
5. Saque una conclusión.
Problemas de cruce monohíbrido
Tarea número 1. a lo grande ganado el gen que determina el color del pelaje negro es dominante sobre el gen que determina el color del pelaje rojo. ¿Qué tipo de descendencia se puede esperar del cruce de un toro negro homocigoto y una vaca roja?
Veamos la solución a este problema. Primero, introduzcamos algo de notación. En genética, los símbolos alfabéticos se utilizan para los genes: los genes dominantes se designan con letras mayúsculas y los genes recesivos, con letras minúsculas. El gen del color negro es dominante, por lo que lo designaremos como A. El gen del color del pelaje rojo es recesivo: a. Por tanto, el genotipo de un toro negro homocigoto será AA. ¿Cuál es el genotipo de una vaca roja? Tiene un rasgo recesivo que puede manifestarse fenotípicamente sólo en un estado homocigótico (organismo). Por tanto, su genotipo es aa. Si el genotipo de una vaca tuviera al menos un gen dominante A, entonces el color de su pelaje no sería rojo. Ahora que se han determinado los genotipos de los padres, es necesario elaborar un esquema de cruce teórico. Un toro negro produce un tipo de gameto según el gen en estudio: todas las células germinales contendrán solo el gen A. Para facilitar el cálculo, anotamos solo los tipos de gametos y no todas las células germinales de un animal determinado. Una vaca homocigótica también tiene un tipo de gameto: a. Cuando dichos gametos se fusionan entre sí, 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: al cruzar un toro negro homocigoto y una vaca roja, solo se deben esperar terneros heterocigotos negros en la descendencia.
Problemas en el cruce di- y polihíbrido
Problema número 2. Anote los gametos de organismos con los siguientes genotipos: AABB; aab; ААББ; aaBB; AaBB; Aabb; AaBb; AABBSS; AALCC; AaBCC; AaBCss.
Veamos un ejemplo. Al resolver tales problemas, es necesario guiarse por la ley de pureza de los gametos: un gameto es genéticamente puro, ya que contiene solo un gen de cada par alélico. 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 a cada célula germinal durante el proceso de meiosis. El mismo gameto recibe el gen B o b de un par de genes B ubicados en otro cromosoma. El tercer par también suministra a cada célula germinal el gen dominante C 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 formados por un organismo con el genotipo en estudio, se puede utilizar la fórmula N = 2n, donde N es el número de tipos de gametos y n es el número de pares de genes heterocigotos. Es fácil verificar la exactitud de esta fórmula usando ejemplos: el heterocigoto Aa tiene un par heterocigoto; por tanto, N = 21 = 2. Forma dos tipos de gametos: A y a. El diheterocigoto AaBb contiene dos pares heterocigotos: N = 22 = 4, se forman cuatro tipos de gametos: AB, Ab, aB, ab. El triheterocigoto AaBCCc, de acuerdo con esto, debe formar 8 tipos de células germinales N = 23 = 8), ya se han escrito anteriormente.
Problemas para resolver de forma independiente.
Tarea número 1. De la semilla de guisante amarillo se obtuvo una planta que produjo 215 semillas, de las cuales 165 fueron amarillas y 50 verdes. ¿Cuáles son los genotipos de todas las formas?
Tarea 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 descendencia se dividió según este rasgo en una proporción de 3:1?
Tarea número 3. capacidad de poseer mano derecha(diestro) domina la capacidad de una persona para controlar mejor su mano izquierda (zurdo). Ambos padres son diestros y su hijo es zurdo. Determinar los genotipos de todos los miembros de la familia.
Tarea número 4. En el ganado, el gen sin cuernos domina al gen con cuernos y el gen del color del pelaje negro domina al gen del color rojo. Ambos pares de genes están ubicados en diferentes pares de cromosomas.
1. ¿Qué tipo de terneros resultarán si cruzamos heterocigotos para ambos pares?
¿Signos de un toro y una vaca?
2. ¿Qué tipo de descendencia debería esperarse del cruce de un toro de cuernos negros, heterocigoto para ambos pares de rasgos, con una vaca de cuernos rojos?
Tarea número 5. En los seres humanos, el gen de los ojos marrones es dominante sobre el gen que causa 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 ojos azules. ¿Qué tipo de 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 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”
Progreso
Estudie el texto para obtener información adicional sobre el tema.
Nombra las fuentes que causan mutaciones durante la ontogénesis.
Complete el informe en forma de tabla o diagrama (recuerde que la capacidad de crear una tabla (diagrama) se tiene en cuenta al evaluar el trabajo).
Sacar una conclusión sobre la necesidad de conocer las causas de diversos trastornos de la ontogénesis durante los períodos embrionario y postembrionario.
Definir: mutágenos, carcinógenos; indicar los períodos de ontogénesis cuando el organismo en desarrollo es más susceptible a diversos factores nocivos.
TEXTO PARA EL TRABAJO PRÁCTICO
Durante todo el período de desarrollo intrauterino, el feto, directamente conectado al cuerpo de la madre a través de un órgano único: la placenta, depende constantemente de la salud de la madre. Se sabe que nicotina , al entrar en la sangre de la madre, penetra fácilmente a través de la placenta hasta el sistema circulatorio del feto y provoca vasoconstricción. Si el suministro de sangre al feto es limitado, se reduce su suministro de oxígeno y nutrientes, lo que puede provocar retrasos en el desarrollo. En las mujeres fumadoras, el niño al nacer pesa una media de 300 a 350 g menos de lo normal. Existen otros problemas asociados con el tabaquismo durante el embarazo. Estas mujeres tienen más probabilidades de sufrir partos prematuros y abortos espontáneos al final del embarazo. Existe un 30% más de probabilidad de mortalidad infantil temprana y un 50% más de probabilidad de desarrollar defectos cardíacos en niños cuyas madres no pudieron dejar de fumar durante el embarazo.
El alcohol también pasa fácilmente a través de la placenta. Beber alcohol durante el embarazo puede provocar una afección en el bebé conocida como síndrome de alcoholismo fetal. Con este síndrome, se observa 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 drogas. Si una mujer es adicta a las drogas, su hijo, por regla general, adquiere la misma dependencia durante el período embrionario. Después del nacimiento, experimenta el síndrome de abstinencia (abstinencia), porque desaparece el suministro constante de la droga, que el niño previamente recibía 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 sufrir daños cerebrales incluso durante el desarrollo fetal, lo que posteriormente conducirá a retraso mental o trastornos del comportamiento.
Los medicamentos que se venden en farmacias sin receta siempre se controlan cuidadosamente para comprobar sus efectos. efectos dañinos. Sin embargo, si es posible, sería aconsejable limitar la ingesta de medicamentos, especialmente en las primeras etapas del embarazo y durante los períodos críticos para el desarrollo fetal, porque muchos medicamentos pasan a través de la placenta con mucha facilidad. Un ejemplo de ello es la tragedia de la talidomida. Esta droga se utilizó a principios de los años 60. Siglo XX prescrito a muchas mujeres embarazadas que sufren ataques constantes de náuseas. Rápidamente quedó claro que este medicamento provocaba alteraciones en el desarrollo de las extremidades fetales: o estaban ausentes o estaban poco desarrolladas. El medicamento fue prohibido, pero ya nacieron varios miles de niños. A menudo, a los recién nacidos cuyas madres tomaron talidomida les crecían las manos o los pies directamente fuera del torso. El grado de subdesarrollo de las extremidades dependía de en qué etapa del embarazo la madre tomó el medicamento.
Las enfermedades virales de la madre durante el embarazo suponen un grave peligro para el desarrollo del feto. Las más peligrosas son las infecciones por rubéola, hepatitis B y VIH. Si la rubéola se infecta durante 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 servir 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 el estrés. Los cambios genéticos causados por iniciadores suelen ser irreversibles y transitorios. Los mismos agentes que actúan como iniciadores también pueden servir como promotores. Los promotores actúan durante un largo período de tiempo (a veces años). Sus efectos se pueden prevenir.
Ejemplos de promotores son la grasa dietética, el fenobarbital, las hormonas, las toxinas, la sacarina, el amianto y los agentes estrogénicos sintéticos. Se ha demostrado que el estrés es uno de los factores importantes que causan el cáncer. Cualquier irritación, emocional o física, afecta el entorno interno del cuerpo. El sistema inmunológico está suprimido. Agregue a esto una mayor liberación de hormonas, ácido clorhídrico y sustancias como la adrenalina, y obtendrá un entorno favorable para la reproducción celular incontrolada.
Trabajo práctico nº 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), familiarizarse con los aspectos éticos del desarrollo de algunas investigaciones en biotecnología y evaluarlos.
Equipo: textos para trabajos prácticos: “La biotecnología es...”, “Clonación”
Progreso
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. Dar argumentos a favor y en contra del uso de productos transgénicos (no solo puede utilizar el material del artículo). ¿Quieres utilizar productos obtenidos 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 surjan clones humanos de forma natural? En caso afirmativo, ¿en qué caso?
2. ¿Cuál es el propósito de la clonación humana?
3. Dar argumentos a favor y en contra de la clonación humana. ¿Te gustaría conseguir un clon tuyo en el futuro? ¿Por qué?
Tarea 3. Sacar una conclusión sobre los problemas estéticos de la biotecnología.
TEXTO PARA EL TRABAJO PRÁCTICO
"La biotecnología es..."
La biotecnología es un conjunto de técnicas técnicas que utilizan diversos sistemas biológicos u organismos vivos para crear o procesar productos para una amplia variedad de propósitos.
Hay varias ramas de la biotecnología. Además de la producción de antibióticos, aminoácidos y hormonas mediante métodos biotecnológicos, existen otros productos que se obtienen mediante industrias biotecnológicas. 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 como resultado de la introducción de genes de otros organismos en sus células. El resultado son organismos transgénicos.
Los genetistas no pueden cruzar un bacilo con una patata, 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 la codifica de una especie biológica a otra, en particular, el gen de la insulina del hombre a la levadura. Y la levadura genéticamente modificada se convierte en una 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. No parece haber limitaciones naturales insuperables en la ingeniería genética.
Al crear tales organismos, se expresan preocupaciones de carácter biológico y ambiental, moral, ético, filosófico y religioso. En 1973-1974 se desarrollaron normas de seguridad para el manejo de organismos transgénicos. A medida que se acelera el desarrollo de la ingeniería genética, el rigor de las normas de seguridad sigue disminuyendo. Los temores iniciales resultaron ser 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 cada vez mayor de la ingeniería genética, no se ha registrado ni un solo caso de peligro asociado con los organismos transgénicos. Cuando se trata del 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 están en contra:
La naturaleza está diseñada inteligentemente, cualquier interferencia en ella sólo empeorará todo;
Dado que los propios científicos no pueden predecir con una garantía del 100% todas las consecuencias, especialmente a largo plazo, del uso de organismos transgénicos, no hay necesidad de hacerlo en absoluto.
Aquí están los argumentos de quienes están a favor:
A lo largo de miles de millones de años de evolución, la naturaleza ha "probado" con éxito todo opciones posibles creación de organismos vivos, ¿por qué debería ser motivo de preocupación la actividad humana en la construcción de organismos modificados?
En la naturaleza, la transferencia de genes ocurre 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 obtenidos de organismos transgénicos y si los propios organismos transgénicos son peligrosos para el medio ambiente?
Las características de los productos transgénicos no difieren de productos similares obtenidos de fuentes naturales. Esto ha sido demostrado repetidamente mediante pruebas, que necesariamente se llevan a cabo antes de lanzar al mercado productos obtenidos a partir de organismos genéticamente modificados. Los métodos para evaluar el potencial de toxicidad, alergenicidad y otros tipos de peligros son bastante fiables y están estandarizados en muchos países, en particular en Rusia.
Por supuesto, esto no significa que cualquier producto derivado de organismos genéticamente modificados sea seguro. Sólo aquellos que hayan pasado pruebas exhaustivas del gobierno pueden considerarse seguros. El consumidor debe tener derecho a una elección informada. Los productos de organismos transgénicos deben tener un etiquetado que le permita elegir: 1) productos no transgénicos “ecológicos” costosos obtenidos sin el uso de fertilizantes, pesticidas y herbicidas químicos, o 2) no transgénicos, cultivados con productos químicos, o 3) transgénicos, pero cultivados sin “químicos”, cuyo precio debería ser varias veces menor que el de los ecológicos.
Los cultivos de producción TR ya ocupan grandes superficies y continúan expandiéndose. En los últimos 12 años, se han cultivado en Estados Unidos 3,5 billones de plantas transgénicas. Al mismo tiempo, no se ha registrado ni 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 basándose en el principio de estrecha similitud, un TR seguro debe ser similar a su contraparte original no transgénica.
Así, los ingenieros genéticos afirman que los productos transgénicos son seguros y baratos, que la agricultura transgénica no sólo es más económica, sino también más respetuosa con el medio ambiente que la agricultura tradicional, basada en el uso masivo de productos químicos fitosanitarios.
"Clonación"
Otro avance controvertido en biotecnología es la clonación de mamíferos, particularmente la clonación humana.
Ahora los clones son individuos de animales o plantas obtenidos mediante reproducción asexual y que tienen genotipos completamente idénticos. La clonación es la producción artificial de clones de animales.
Fue la posibilidad de la clonación humana artificial lo que provocó fuertes emociones en la sociedad.
Se supone que la clonación puede utilizarse para superar la infertilidad, la llamada la clonación reproductiva. De hecho, la infertilidad es un problema extremadamente importante; muchas familias sin hijos aceptan los procedimientos más costosos para poder tener un hijo. Sin embargo, surge la pregunta: ¿qué novedades fundamentales puede aportar la clonación en comparación, por ejemplo, con la fecundación in vitro con células germinales de donantes? La respuesta honesta es nada. El niño clonado no tendrá un genotipo que sea una combinación de los genotipos del marido y la mujer. Genéticamente, esa niña será hermana monocigótica de su madre; no tendrá los genes de su padre. De la misma manera, un niño clonado será genéticamente ajeno a su madre. En este caso, ¿a qué se debe este procedimiento tan complejo y, sobre todo, tan arriesgado? Y si recordamos la efectividad de la clonación, imaginemos cuántos óvulos hay que obtener para que nazca un clon, que, además, puede estar enfermo, con una esperanza de vida acortada, cuántos embriones que ya han comenzado a vivir. mueren, entonces la perspectiva de la clonación humana con fines reproductivos se vuelve aterradora. En la mayoría de los países donde la clonación humana es técnicamente posible, la clonación con fines reproductivos está prohibida por ley.
Clonación terapéutica Implica obtener un embrión, cultivarlo hasta los 14 días de edad y luego utilizar células madre embrionarias con fines terapéuticos. Las perspectivas del tratamiento con células madre son impresionantes: la cura de muchas enfermedades neurodegenerativas (por ejemplo, el Alzheimer, el Parkinson), la restauración de órganos perdidos y, con la clonación de células transgénicas, el tratamiento de muchas enfermedades hereditarias. Pero seamos realistas: esto en realidad significa criar a un hermano o hermana y luego matarlo para usar sus células como medicina. Y si no se mata a un recién nacido, sino a un embrión de dos semanas, la situación no cambia. Por ello, los científicos están buscando otras formas de obtener células madre.
Para obtener células madre embrionarias humanas, los científicos chinos han creado embriones híbridos clonando núcleos de células de la piel humana en óvulos de conejo. Se obtuvieron más de 100 embriones, que se desarrollaron en condiciones artificiales durante varios días, y luego de ellos se obtuvieron células madre. Los científicos esperan que este método de obtención de células madre sea más aceptable desde el punto de vista ético 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 una gran cantidad de células madre en la sangre del cordón umbilical. Si estas células se aíslan y luego se almacenan congeladas, se pueden utilizar si surge la necesidad. Ahora es posible 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 ellas por parte del cuerpo. Pero el control del “comportamiento social” de las células del cuerpo no sólo es estricto, sino también muy complejo y multinivel. Pero las posibilidades de utilizar células madre son tan impresionantes que continuarán las investigaciones en este campo y la búsqueda de una fuente asequible de células madre.
¿Es aceptable en principio la clonación humana? ¿Qué consecuencias podría tener el uso de este método de reproducción?
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 muchísimas familias en muchos países preferirían tener un niño en lugar de una niña. Ya en China, la posibilidad de un diagnóstico prenatal de género y las medidas de control de la natalidad han llevado a una situación en la que en algunas zonas hay un predominio significativo de niños entre los niños. ¿Qué harán estos niños cuando llegue el momento de formar una familia?
Otra consecuencia negativa del uso generalizado de la clonación es la reducción diversidad genetica persona. Ya es pequeño, significativamente menor que, por ejemplo, incluso en especies tan pequeñas como los grandes simios. La razón de esto es la fuerte disminución en el número de especies, que se ha producido al menos dos veces en los últimos 200 mil años. El resultado es una gran cantidad de enfermedades y defectos hereditarios causados por la transición de alelos mutantes a un estado homocigoto. Una mayor disminución de la diversidad podría amenazar la existencia de los humanos como especie. Es cierto que, para ser justos, hay que decir que difícilmente debería esperarse una difusión tan amplia de la clonación, ni siquiera en un futuro lejano.
Y por último, no debemos olvidarnos de las consecuencias que aún no somos capaces de prever.
Trabajo práctico nº 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 del territorio para trabajos prácticos.
Progreso
Considere mapas y diagramas del territorio de la región de Lugansk.
Identificar cambios antropogénicos en los ecosistemas de la zona.
Califique estas fuentes (nivel de peligro, frecuencia de exposición, resultados)
Evaluar las consecuencias actividad económica persona.
Formular una conclusión de acuerdo con el propósito del trabajo.
1. clima árido y escaso suministro de agua;
2. urbanización intensiva del territorio, alto grado de concentración de la industria y desarrollo agrícola;
3. variedad de contaminación química del medio ambiente natural bajo la influencia de emisiones industriales, agrícolas y domésticas;
4. falta de un sistema integral de medidas de protección ambiental, el principio residual de financiación y logística.
Largo tiempo el impacto de estos factores ha afectado negativamente el estado de los ecosistemas naturales y las condiciones de vida y salud humanas. En el territorio de la región de Lugansk, se concentran de manera bastante separada tres tipos de actividades antropogénicas de procesamiento: producción industrial, agrícola y recreativa. La función de producción industrial se localiza en la parte sur de la región en la margen derecha del río. Seversky Donets (Donetsk Ridge), el sector agrícola cubre la zona norte de la región (llanura en terrazas de Donetsk) y la función recreativa se concentra principalmente en el valle de Seversky Donets.
Situación medioambiental en las regiones industriales de la región de Lugansk.
La región de Lugansk es una de las más desfavorables desde el punto de vista medioambiental. En la región hay alrededor de 1.500 empresas y organizaciones de las industrias del carbón, metalúrgica, de ingeniería mecánica, química y petroquímica y energética. 123 empresas utilizan 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 tipos, más de las tres cuartas partes de ellas no son purificadas. La gran proporción de la industria en el complejo económico de la región, el equipamiento insuficiente de las empresas con dispositivos de recolección de polvo y gas provocaron una disminución del contenido de oxígeno en el aire y un aumento de la cantidad de sustancias tóxicas, especialmente en las zonas de Lisichansko. -Nodos económicos de Rubezhansky, Alchevsko-Stakhanovsky, Krasnoluchsko-Antratsitovsky, Sverdlovsk-Rovenkovsky donde el aire está sobresaturado con gases de ácido sulfúrico, dióxido de nitrógeno, monóxido de carbono, fenol, amoníaco, gas de coque, etc. Los principales contaminantes del aire en la región de Lugansk son la planta metalúrgica de Alchevsk, la OJSC "Krasitel" de Ruzhdan, la OJSC "Lisichanskaya Soda", la empresa estatal de Severodonetsk "Asociación Azot", la planta de negro de carbón Stakhanovsky, las plantas de coque Alchevsky y Stakhanovsky. Su equipo de limpieza de polvo y gases está desgastado o anticuado. Los gases venenosos van directamente al cielo. La mayoría de las empresas no cuentan con las zonas de protección sanitaria requeridas (es decir, no se reubica a personas de lugares donde el medio ambiente está dañado. La excepción son las plantas siderúrgicas de Alchevsk y Ruzhansky Krasitel). Además de la industria, el aire también está envenenado por los vehículos de motor. Las empresas que lo tienen (planta de ferroaleaciones de Stakhanov, planta metalúrgica de Almaznyansky) no cuentan con equipos para controlar el contenido de sustancias nocivas en los gases de escape. Pero también en la región de Lugansk, en la ciudad de Severodonetsk, existe una empresa única, un trabajador de salud ambiental, la JV Intersplav. En el territorio de la planta, el aire es limpio, saturado de oxígeno; se puede respirar como en las montañas. En todos los talleres puedes caminar con zapatos y camisa blanca. Muchos tipos de trabajo los realizan computadoras, robots y automatización.
Lugansk es una de las ciudades con las condiciones medioambientales más desfavorables. Uno de los contaminantes ambientales son las sales de metales pesados. El peligro que representan los metales pesados para el cuerpo humano está muy por detrás de factores como los fertilizantes radiactivos, químicos y los derrames de petróleo. Debido a su compleja composición, estos residuos no siempre pueden procesarse de modo que no existan. Es necesario realizar un análisis medioambiental completo de la producción existente y seleccionar tecnologías que reduzcan decenas de veces la cantidad de metales pesados en los residuos. Para ello, basta con reconstruir ligeramente la línea de producción galvánica. Y si centralizamos la producción galvánica (tenemos 10 talleres en lugar de 40), prácticamente no habrá residuos nocivos. Trabajar con tecnologías de bajo consumo y sin desperdicios será rentable para la empresa. El estado de los vertederos urbanos afecta directamente la situación epidemiológica de las zonas pobladas; en ocasiones los vertederos comienzan a tener un efecto perjudicial sobre el suelo y las fuentes subterráneas. agua potable, los ríos contaminan el aire. Los residuos domésticos de Lugansk se transportan a un vertedero de residuos sólidos cerca de la ciudad de Aleksandrovsk, donde se ha desarrollado una situación catastrófica. En Alchevsk hay tales grandes empresas, como fábricas para la construcción de viviendas con paneles grandes, productos de hormigón armado, materiales de construcción, no cuentan con áreas para disposición de residuos industriales y domiciliarios. Es alarmante el estado de los vertederos urbanos, donde no se separan los residuos. En las ciudades se ha añadido el problema del reciclaje de paquetes de artículos pequeños, que el negocio de transporte importa en grandes cantidades. Los productos alimenticios caducados que nos llegan del extranjero también se consideran residuos y, por tanto, causan un doble daño en el lugar de venta.
Grandes empresas industriales de química, petroquímica, fabricación de instrumentos, tecnologia computacional, industrias del carbón y del vidrio, industria de la construcción. Rubezhnoe, Severodonetsk y Lisichansk están en la lista de ciudades con los niveles más altos de contaminación del aire, superando los estándares sanitarios entre 3 y 50 veces. Los residentes de Rubezhnoye, especialmente los niños, tienen inmunidad deprimida, 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 es 1,5-3 veces. más enfermedades del sistema digestivo, infarto de miocardio “joven”, etc. A un número significativo de trabajadores de la producción química se les ha diagnosticado daño en el sistema nervioso periférico.
Trabajo práctico nº 7.
Tema: Elaboración de diagramas de transferencia de sustancias y energía (circuitos de potencia).
Objetivo: Desarrollar conocimientos sobre cadenas y redes alimentarias, sobre la regla de la pirámide ecológica, aprender a elaborar diagramas de transferencia de sustancias y energía.
Equipo: dibujos de varias biocenosis, tablas, diagramas de cadenas alimentarias en diferentes ecosistemas.
Progreso
Tarea 1. Estudiar breve información teórica.
Alimento (cadena trófica - serie de relaciones entre grupos organismos (plantas,animales, hongos Y microorganismos) en el que la transferencia de energía se produce al comerse unos individuos por otros.
Los organismos del eslabón siguiente se comen a los organismos del eslabón anterior y, por tanto, se produce la transferencia de cadena. energía Y sustancias, que subyace al ciclo de sustancias en naturaleza. Con cada transferencia de un enlace a otro, se pierde. La mayoría de(hasta 80-90%) energía potencial, dispersándose en la forma calor. Por esta razón, el número de eslabones (tipos) de la cadena alimentaria es limitado y normalmente no supera los 4 o 5.
Regla del 10% (Ley de Lindemann)- Ésta 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 aplica 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 comía ranas en este prado, fue de 1 kg?" (lo que significa que no comió nada más y las ranas solo comieron saltamontes, y saltamontes sólo esta maleza). Resulta que este 1 kg es el 10% de la masa total de las ranas, lo que significa que su masa era de 10 kg, luego la masa de los saltamontes era de 100 kg y la masa de la hierba consumida era una tonelada entera.
Tarea 2. De la lista propuesta de organismos vivos, cree cadenas alimentarias:
hierba, arbusto de bayas, mosca, teta, rana, culebra, liebre, lobo, bacterias podridas, mosquito, saltamontes.
Tarea 3.
1.Mira la imagen de abajo. Distribuya los números utilizados para designar los organismos:
1) de acuerdo con la pertenencia del organismo al nivel trófico correspondiente:
productores -________
consumidores – _______
descomponedores –________
2) de acuerdo con biológico el papel de los organismos en la comunidad:
Presa - ______________ Depredador - _______________
Tarea número 4. Comparar dos cadenas alimentarias, identificar similitudes y diferencias.
Trébol - conejo - lobo
Hojarasca vegetal – lombriz de tierra – mirlo – gavilán
Conclusión
Trabajo práctico nº 9.
Tema: Resolver problemas ambientales.
Objetivo: crear condiciones para desarrollar habilidades para resolver problemas ambientales simples.
Progreso.
Resolución de problemas independiente.
Tarea número 1. Conociendo la regla del diez por ciento, calcule cuánta hierba se necesita para hacer crecer un águila que pese 5 kg (cadena alimentaria: hierba - liebre - águila). Convencionalmente, se supone que en cada nivel trófico siempre se comen solo representantes del nivel anterior.
Tarea número 2. En el transcurso de un año, 1 m2 de superficie de agrocenosis produce 800 g de biomasa seca. ¿Cuántas hectáreas de cultivos se necesitan para alimentar a un adulto que pesa 70 kg (de los cuales el 63% es agua)?
Tarea 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 alimentaria:
A) plancton – ballena azul (100t)
B) plancton – pez – foca (300 kg)
El 60% de la masa de estos organismos es agua.
Bioproductividad del plancton - 600 g por m2
Trabajo práctico nº 8.
Sujeto: Características comparativas de los ecosistemas naturales y agroecosistemas de su zona.
Objetivo: Identificar similitudes y diferencias entre ecosistemas naturales y artificiales.
Equipos y materiales: fotografías, artículos de diversos ecosistemas y agroecosistemas. .
Progreso
1. Evaluar las fuerzas impulsoras que dan forma a los ecosistemas naturales y agroecosistemas.
| fuerzas motrices | Ecosistema natural | Agroecosistema |
| Seleccion natural | ||
| Seleccion artificial |
· Afecta el ecosistema
No afecta el ecosistema
· Actuación encaminada a conseguir 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 adecuadas entre las opciones propuestas. .
| Características generales | Característica sólo para ecosistema natural | Característica sólo para agroecosistemas |
Presencia de descomponedores en las cadenas alimentarias.
El ecosistema es estable en el tiempo sin intervención humana
Presencia de productores en las cadenas alimentarias
Presencia de consumidores en las cadenas alimentarias
Parte de la energía o los productos químicos pueden ser introducidos artificialmente por los humanos.
La principal fuente de energía es el sol.
Los seres humanos somos un elemento esencial de las cadenas alimentarias.
El ecosistema está colapsando rápidamente sin intervención humana
El ser humano tiene poca influencia en la circulación de sustancias.
Los productores extraen las sustancias inorgánicas del suelo y las eliminan del ecosistema.
Caracterizado por la diversidad de nichos ecológicos
4. Sacar una conclusión sobre las similitudes y diferencias entre ecosistemas naturales y agroecosistemas.
Trabajo práctico nº 10.
Tema: “Análisis y evaluación de las consecuencias de las propias actividades en el medio ambiente,
Problemas ambientales globales y formas de resolverlos"
Objetivo: Introducir a los estudiantes en las consecuencias de la actividad económica humana sobre el medio ambiente.
Equipos y materiales: fotografías, artículos sobre diversos temas ambientales globales.
Llena la tabla:
| Problemas ecológicos | Causas | Formas de resolver problemas ambientales. |
Expresa tu conclusión. Responda la pregunta: ¿Qué problemas ambientales, en su opinión, son los más graves y requieren soluciones inmediatas? ¿Por qué?
1.Contaminación atmosféricaLa contaminación atmosférica es un problema ambiental que conocen de primera mano los residentes de absolutamente todos los rincones de la tierra. Esto lo sienten especialmente los representantes de las ciudades en las que empresas de metalurgia ferrosa y no ferrosa, energía, química, petroquímica, construcción y industria de la pulpa y el papel. En algunas ciudades, la atmósfera también está fuertemente contaminada por vehículos y salas de calderas. Todos estos son ejemplos de contaminación atmosférica antropogénica. ¿Qué pasa con las fuentes naturales? elementos químicos Entre los contaminantes de la atmósfera se incluyen los incendios forestales, las erupciones volcánicas, la erosión eólica (dispersión de partículas de suelo y rocas), la propagación del polen, la evaporación de compuestos orgánicos y la radiación natural.
Consecuencias de la contaminación del aire. La contaminación del aire atmosférico afecta negativamente a la salud humana y contribuye al desarrollo de enfermedades cardíacas y pulmonares (en particular, bronquitis). Además, los contaminantes del aire como el ozono, los óxidos de nitrógeno y el dióxido de azufre destruyen los ecosistemas naturales, destruyen las 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 demográfico;
reducir el uso de energía;
aumentar la eficiencia energética;
reducción de desperdicios;
transición a fuentes de energía renovables respetuosas con el medio ambiente;
purificación del aire en zonas especialmente contaminadas.
Causas del calentamiento global. Durante el siglo XX, la temperatura media de la Tierra aumentó entre 0,5 y 1 °C. Se considera que la principal causa del calentamiento global es el aumento de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera debido al aumento del volumen de combustibles fósiles quemados por las personas (carbón, petróleo y sus derivados). Otras causas del calentamiento global incluyen la superpoblación, la deforestación, el agotamiento del ozono y la basura. Sin embargo, no todos los ecologistas culpan exclusivamente del aumento de las temperaturas medias anuales a las actividades antropogénicas. Algunos creen que el calentamiento global también se ve facilitado por un aumento natural de la abundancia de plancton oceánico, lo que conduce a un aumento de la concentración de dióxido de carbono en la atmósfera.
Consecuencias del efecto invernadero. Si la temperatura durante el siglo XXI aumenta entre 1 C y 3,5 C, como predicen los científicos, las consecuencias serán muy tristes:
El nivel de los océanos del mundo aumentará (debido al derretimiento del hielo polar), aumentará el número de sequías y se intensificará el proceso de desertificación.
muchas especies de plantas y animales adaptadas a existir en un rango estrecho de temperaturas y humedad desaparecerán,
Los huracanes serán más frecuentes.
Resolviendo un problema ambiental. Según los ambientalistas, las siguientes medidas ayudarán a frenar el proceso de calentamiento global:
aumento de los precios de los combustibles fósiles,
sustituir los combustibles fósiles por otros respetuosos con el medio ambiente (energía solar, energía eólica y corrientes marinas),
desarrollo de tecnologías que ahorren energía y no generen residuos,
tributación de las emisiones ambientales,
minimizar las pérdidas de metano durante su producción, transporte a través de tuberías, distribución en ciudades y pueblos y uso en estaciones de suministro de calor y centrales eléctricas,
implementación de tecnologías de absorción y secuestro de dióxido de carbono,
plantación de árboles,
reducción del tamaño de la familia,
Educación ambiental,
Aplicación de la fitomelioración 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 petroleros y de los vertidos regulares de aguas residuales de las empresas industriales. Además de los productos derivados del petróleo antropogénicos, las instalaciones industriales y domésticas contaminan la hidrosfera con metales pesados y compuestos orgánicos complejos. Los líderes en el envenenamiento de las aguas de los océanos del mundo con minerales y nutrientes son la agricultura y industria de alimentos. La hidrosfera no se salva de un problema ambiental global como la contaminación radiactiva. El requisito previo para su formación fue el entierro de desechos radiactivos en las aguas de los océanos del mundo. Muchas potencias con una industria nuclear desarrollada y una flota nuclear almacenaron deliberadamente sustancias radiactivas nocivas en los mares y océanos entre los años 49 y 70 del siglo XX. En los lugares donde se entierran contenedores radiactivos, los niveles de cesio a menudo se salen de escala incluso hoy en día. Las aguas de los mares y océanos se enriquecen con radiación como resultado de explosiones nucleares submarinas y de superficie.
Consecuencias de la contaminación radiactiva del agua. La contaminación petrolera de la hidrosfera provoca la destrucción del hábitat natural de cientos de representantes de la flora y fauna oceánicas, la muerte del plancton, las aves marinas y los mamíferos. Para la salud humana, el envenenamiento de las aguas de los océanos del mundo también representa un grave peligro: el pescado y otros mariscos “contaminados” con radiación pueden terminar fácilmente en la mesa.
Trabajo práctico nº 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, y justifica tu respuesta.
Equipos y materiales: fotografías, dibujos, artículos científicos sobre diversas hipótesis del origen de la vida en la Tierra.
Progreso:
1. Creacionismo.
Según esta teoría, la vida surgió como resultado de algún evento sobrenatural ocurrido en el pasado. Lo siguen los seguidores de casi todas las enseñanzas religiosas más extendidas. La visión tradicional judeocristiana de la creación, tal como se establece en el Libro del Génesis, ha sido y sigue siendo controvertida. Aunque todos los cristianos aceptan que la Biblia es el pacto de Dios con el hombre, existe desacuerdo sobre la duración del "día" mencionado en el Libro del Génesis. Algunos creen que el mundo y todos los organismos que lo habitan fueron creados en 6 días de 24 horas. Otros cristianos no ven la Biblia como un libro científico y creen que el Libro del Génesis expone en una forma comprensible para la gente la revelación teológica sobre la creación de todos los seres vivos por un Creador omnipotente. Se concibe que el proceso de creación divina del mundo tuvo lugar una sola vez y, por tanto, es inaccesible a la observación. Esto es suficiente para llevar todo el concepto de creación divina más allá del alcance de la investigación científica. La ciencia se ocupa únicamente de aquellos fenómenos que se pueden observar y, por lo tanto, nunca podrá probar ni refutar este concepto.
2. Teoría del estado estacionario.
Según esta teoría, la Tierra nunca existió, sino que existió para siempre; siempre es capaz de sustentar la vida, y si ha cambiado, ha cambiado muy poco; Las especies también han existido siempre. Los métodos de datación modernos proporcionan estimaciones cada vez más altas de la edad de la Tierra, lo que lleva a los defensores de la teoría del estado estacionario a creer que la Tierra y las especies siempre han existido. Cada especie tiene dos posibilidades: un cambio en su número o una extinción. Los defensores de esta teoría no reconocen que la presencia o ausencia de ciertos restos fósiles puede indicar el momento de aparición o extinción de una especie en particular, y citan como ejemplo a un representante de los peces con aletas lobuladas: el celacanto. Según datos paleontológicos, los animales con aletas lobuladas se extinguieron hace unos 70 millones de años. Sin embargo, esta conclusión tuvo que ser reconsiderada cuando se encontraron representantes vivos de aletas lobuladas en la región de Madagascar. Los defensores de la teoría del estado estacionario argumentan que sólo estudiando especies vivas y comparándolas con restos fósiles se puede sacar una conclusión sobre la extinción, e incluso entonces puede resultar incorrecta. La aparición repentina de una especie fósil en una determinada formación se explica por un aumento de su población o por un movimiento hacia lugares favorables para la conservación de restos.
3. La 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 traslada el problema a algún otro lugar del universo. La hipótesis fue propuesta por J. Liebig y G. Richter a mediados de XIX siglo. Según la hipótesis de la panspermia, la vida existe para siempre y es transferida de planeta en planeta mediante meteoritos. Los organismos más simples o sus esporas (“semillas de vida”), que llegan a un nuevo planeta y encuentran aquí condiciones favorables, se multiplican, dando lugar a la evolución desde las formas más simples hasta las complejas. Es posible que la vida en la Tierra surgiera a partir de una única colonia de microorganismos abandonados del espacio. Para fundamentar esta teoría se utilizan múltiples avistamientos de ovnis, pinturas rupestres de objetos parecidos a cohetes y “astronautas” e informes de supuestos encuentros con extraterrestres. Al estudiar los materiales de meteoritos y cometas, se descubrieron en ellos muchos "precursores de la vida": sustancias como cianógenos, ácido cianhídrico y compuestos orgánicos, que pueden haber desempeñado el papel de "semillas" que cayeron sobre la Tierra desnuda. Los defensores de esta hipótesis fueron los premios Nobel F. Crick y L. Orgel. F. Crick se basó en dos pruebas indirectas:
Universalidad de la genética. código;
El molibdeno, que hoy en día es extremadamente raro en el planeta, es necesario para el metabolismo normal de todos los seres vivos.
Pero si la vida no se originó en la Tierra, ¿cómo se originó fuera de ella?
4. Hipótesis físicas.
La base de las hipótesis físicas es el reconocimiento de las diferencias fundamentales entre la materia viva y la no viva. Consideremos la hipótesis del origen de la vida propuesta 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 radicales y fundamentales de la materia viva no requieren procesos químicos, sino físicos, para su aparición. Esto debe ser una especie de catástrofe, un shock para los cimientos mismos del universo. De acuerdo con las hipótesis de la formación de la Luna, muy difundidas en los años 30 del siglo XX, como resultado de la separación de la Tierra de la sustancia que anteriormente llenaba la Fosa del Pacífico, Vernadsky sugirió que este proceso podría causar la Movimiento en espiral y vórtice de la sustancia terrestre, que no se repitió. Vernadsky conceptualizó el origen de la vida en las mismas escalas e intervalos de tiempo que el surgimiento del Universo mismo. Durante una catástrofe, las condiciones cambian repentinamente y de la protomateria emerge materia viva y no viva.
5. Hipótesis químicas.
Este grupo de hipótesis se basa en las bases químicas de la vida y vincula sus orígenes con la historia de la Tierra. Consideremos algunas hipótesis de este grupo.
La historia de las hipótesis químicas comenzó con vistas de E. Haeckel. Haeckel creía que los compuestos de carbono aparecieron por primera vez bajo la influencia de causas químicas y físicas. Estas sustancias no eran soluciones, sino suspensiones de pequeños grumos. Los grumos primarios eran capaces de acumular diversas sustancias y crecer, seguido de división. Entonces 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 las hipótesis químicas de la abiogénesis fue concepto de A. I. Oparin, propuesto por él en 1922-1924. Siglo XX. La hipótesis de Oparin es una síntesis del darwinismo con la bioquímica. Según Oparin, la herencia se convirtió en consecuencia de la selección. En la hipótesis de Oparin, lo deseado se presentará como realidad. Primero, las características de la vida se reducen al metabolismo, y luego se declara que su modelado ha resuelto el enigma del origen de la vida.
La hipótesis de J. Burpup sugiere que pequeñas moléculas de ácidos nucleicos de varios nucleótidos que surgen abiogénicamente podrían combinarse inmediatamente con los aminoácidos que codifican. En esta hipótesis, el sistema vivo primario es visto como vida bioquímica sin organismos, que lleva a cabo la autorreproducción y el metabolismo. Los organismos, según J. Bernal, aparecen de forma secundaria, durante el 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 hipótesis de G.V. Voitkevich, presentado en 1988. Según esta hipótesis, la aparición de sustancias orgánicas se traslada al espacio exterior. En las condiciones específicas del espacio, se produce la síntesis de sustancias orgánicas (en los meteoritos se encuentran numerosas sustancias orgánicas: carbohidratos, hidrocarburos, bases nitrogenadas, aminoácidos, ácidos grasos, etc.). Es posible que se hayan formado nucleótidos e incluso moléculas de ADN en el espacio. Sin embargo, según Voitkevich, la evolución química en la mayoría de los planetas del sistema solar resultó estar congelada y continuó sólo en la Tierra, habiendo encontrado allí las condiciones adecuadas. Durante el enfriamiento y condensación de la nebulosa de gas, apareció en la Tierra primordial todo el conjunto de compuestos orgánicos. En estas condiciones, apareció materia viva que se condensó alrededor de moléculas de ADN que surgieron abiogénicamente. Entonces, según la hipótesis de Voitkevich, inicialmente apareció la vida bioquímica y, en el curso de su evolución, aparecieron organismos individuales.
2. Complete la tabla:
| Nombre de la teoría (hipótesis) | La esencia de la teoría (hipótesis). | Prueba |
|
| creacionismo | |||
| Teoría del estado estacionario | |||
| Teoría de la panspermia | |||
| Hipótesis físicas | |||
| Hipótesis químicas |
3.Formular una conclusión. Responde la pregunta: Da tu valoración sobre diversas 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 valoración de diversas hipótesis sobre el origen humano”
Objetivo: introducir diversas hipótesis sobre los orígenes humanos.
Equipos y materiales: fotografías, dibujos, artículos científicos sobre diversas hipótesis del origen humano.
Progreso.
Estudiar la información teórica.
Teoría de la creación (creacionismo).
La esencia de la teoría de la creación es que el hombre fue creado por un dios o dioses. Esta teoría es una de las primeras. 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, la sangre se mezcló con arcilla y el primer hombre surgió de esta arcilla.
Según la opinión de los hindúes, el mundo estaba gobernado por el triunvirato: Shiva, Krishna y Vishnu, quienes sentaron las bases de la humanidad.
Las opiniones cristianas más comunes en el mundo están relacionadas con la creación divina de la Tierra y de toda la vida en la Tierra en 6 días. El sexto día fue creado el primer hombre Adán, y luego la primera mujer, Eva, fue creada de una costilla. La gente vino de ellos.
Según esta teoría:
no aparecen nuevas especies gradualmente;
las mutaciones son perjudiciales para organismos complejos y no conducen a nada nuevo;
la civilización surge simultáneamente con el hombre, compleja desde el principio;
el habla surge simultáneamente con la persona.
La teoría de la intervención externa.
Según esta teoría, la aparición de personas en la Tierra está, de una forma u otra, relacionada con las actividades de otras civilizaciones. Es decir, las personas son descendientes directos de extraterrestres que aterrizaron en la Tierra en tiempos prehistóricos.
Versiones más complejas de esta teoría sugieren:
mestizaje de extraterrestres con ancestros humanos
creación del homo sapiens mediante métodos de ingeniería genética
Desarrollo evolutivo de la vida y la inteligencia terrestres según un programa originalmente establecido por la superinteligencia extraterrestre.
Una gran cantidad de literatura sobre este tema menciona, en particular, civilizaciones del sistema planetario de Sirio, de las constelaciones de Libra, Escorpio, Virgo, como progenitoras o productoras de los terrícolas. Muchos mensajes enfatizan que los terrícolas son fruto de experimentos fallidos, y esta no es la primera vez que este fruto “contaminado” es destruido, por lo que no se excluye, sino que se asume, la muerte de toda la humanidad, esta vez también.
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", característica de muchos planetas del Universo Terrestre. Es decir, en los universos humanoides de la mayoría de los planetas habitables, la biosfera se desarrolla siguiendo un camino programado al nivel del Aura, la sustancia de la información. En 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, controla la evolución.
Teoría evolutiva.
Carl Linneo, Jean Baptiste Lamarck y Charles Darwin, quienes resumieron los trabajos de sus predecesores, hicieron una gran contribución a la teoría del desarrollo evolutivo de los organismos vivos, incluida la antropogénesis. La teoría evolutiva sugiere que el ancestro común más cercano de humanos y simios fue un grupo de monos arbóreos (driopitecinos) que vivieron hace 25 a 30 millones de años. Bajo la influencia de factores externos y la selección natural, se produjo su modificación paulatina. Hace unos 25 millones de años, Dryopithecus se dividió en dos ramas, lo que posteriormente dio lugar al surgimiento de dos familias: los póngidos (gibón, gorila, orangután, chimpancé) y los homínidos, que dieron lugar al surgimiento de los humanos. Unir a los humanos y los grandes simios es un paso audaz. Uno sólo puede maravillarse ante el coraje y la perspicacia Carla Linneo, el fundador de la taxonomía científica, quien en su “Sistema de la naturaleza” en la décima edición describió en el género Homo (hombre), además del Homo sapiens, las especies Homo sylvestris y Homo troglodutes, con lo que aparentemente se refería a los chimpancés y a un orangután. Pero Carl Linneo habló sólo de similitud, pero no de parentesco. J.B. Lamarck a principios del siglo XIX. Sugirió la relación entre el hombre y el orangután, acompañada de una cláusula salvadora: “Así sería el origen del hombre si no fuera diferente”. Pero teoría evolutiva Lamarck no tuvo éxito.
Sólo en 1859 Carlos 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 provocó tanto una explosión de indignación entre el clero como los primeros estudios verdaderamente científicos sobre el ser humano. evolución. Durante los últimos 100 años después de Charles Darwin, la antropogénesis ha sido intensamente estudiada. Se estudió en detalle la anatomía de los simios vivos y se encontraron numerosos restos fósiles de supuestos ancestros humanos. Parece que el pedigrí del género Homo se conoce en detalle. Sin embargo, gran parte de la evidencia propuesta resultó ser inexacta y errónea. Sólo en la segunda mitad del siglo XX se produjo una verdadera revolución en el estudio de los orígenes humanos. 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 humanos antiguos.
Se han desarrollado métodos fiables para determinar la edad de las rocas (y, por tanto, de los restos encontrados 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 mayor de lo esperado.
La proximidad de genes y monos comenzó a estudiarse mediante métodos de genética molecular. El análisis cuantitativo de la similitud de genes y proteínas nos permitió evaluar su relación de otra forma.
2. Complete la tabla:
| Nombre de la teoría (hipótesis) | La esencia de la teoría (hipótesis). |
|
| teoría de la creación | ||
| Teoría de la intervención externa | ||
| Teoría de las anomalías espaciales. | ||
| Teoría evolutiva. |
3.Formular una conclusión. Responde a la pregunta: Da tu valoración sobre las distintas hipótesis sobre el origen de la vida en el ser humano.