10 класс

Выполненные задания передавать через социальную сеть Вконтакте
https://vk.com/id589607229 Наталья Нестерова 


13.05.2020 Генетика - основа селекции. Основные методы селекции.
20.05.2020 Биотехнология, её достижения и перспективы.
Задание: 
1. Изучить параграф 43-44, выписать понятия искусственный отбор, гибридизация, гетерозис, ГМО,  найти  и записать им определение, выписать методы современной  селекции и новейшие методы селекции
2.Выполнить практическую работу №5

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 5

Анализ и оценка этических аспектов развития некоторых исследований в биотехнологии

Цель: провести анализ аспектов развития некоторых исследований в биотехнологии и провести их этическую оценку.

Оборудование и материалы: информационный текст «Виды биотехнологии»,  «Некоторые этические и правовые аспекты применения биотехнологических методов».

Ход работы

І. Выполните задания.

1.Прочитайте и проанализируйте текст  «Биотехнология».  На основании изученного материала заполните таблицу:

Виды биотехнологии

Вид биотехнологии	Цель данного направления	Краткий обзор проблемы

2. Прочитайте и проанализируйте текст  «Некоторые этические и правовые аспекты применения биотехнологических методов». На основании изученного материала запишите существующие этические и правовые аспекты применения методов биотехнологии.

II. Запишите общий  вывод, высказав свое отношение к этическим проблемам биотехнологии.

I. Виды биотехнологии

Генная и клеточная инженерия

Генная и клеточная инженерия  являются важнейшими методами (инструментами), лежащими в основе современной биотехнологии. Методы клеточной инженерии  направлены на конструирование клеток нового типа. Они могут быть использованы для воссоздания жизнеспособной клетки из отдельных фрагментов разных клеток, для объединения целых клеток, принадлежавших различным видам с образованием клетки, несущей генетический материал обеих исходных клеток, и других операций.

Методы генной инженерии направлены на конструирование новых, не существующих в природе сочетаний генов. В результате применения этих методов можно получать рекомбинантные (модифицированные) молекулы РНК и ДНК, для чего производится выделение отдельных генов (кодирующих нужный продукт), из клеток какого-либо организма. После проведения определенных манипуляций с этими генами осуществляется их введение в другие организмы (бактерии, дрожжи и млекопитающие),  которые, получив новый ген (гены), будут способны синтезировать конечные продукты с измененными, в нужном человеку направлении, свойствами. Иными словами, генная инженерия позволяет получать заданные (желаемые) качества изменяемых или генетически модифицированных организмов.

Наибольшее применение генная инженерия нашла в сельском хозяйстве и в медицине. Люди всегда задумывались над тем, как можно научиться управлять природой, и искали способы получения, например, растений с улучшенными качествами: с высокой урожайностью, более крупными и вкусными плодами или с повышенной холодостойкостью. С давних времен основным методом, который использовался в этих целях, была селекция. Она широко применяется до настоящего времени и направлена на создание новых и улучшение уже существующих сортов культурных растений, пород домашних животных и штаммов микроорганизмов с ценными для человека признаками и свойствами. Селекция строится на отборе растений (животных) с выраженными благоприятными признаками и дальнейшем скрещивании таких организмов, в то время как генная инженерия позволяет непосредственно вмешиваться в генетический аппарат клетки. Важно  отметить, что в ходе традиционной селекции получить гибриды с искомой комбинацией полезных признаков весьма сложно, поскольку к потомству передаются очень большие фрагменты геномов каждого из родителей, в то время как генно-инженерные методы позволяют работать чаще всего с одним или несколькими генами, причем их модификации не затрагивают работу других генов. В результате, не теряя других полезных свойств растения, удается добавить еще один или несколько полезных признаков, что весьма ценно для создания новых сортов и новых форм растений. Стало возможным  изменять у растений, например, устойчивость к климату и стрессам, или их чувствительность к насекомым или болезням, распространённым в определённых регионах, к засухе и т.д. Учёные надеются даже получить такие породы деревьев, которые были бы устойчивы к пожарам. Ведутся широкие исследования по улучшению пищевой ценности различных сельскохозяйственных культур, таких как  кукуруза, соя, картофель, томаты, горох и др.

Генно-инженерные работы в животноводстве имеют другую задачу. Вполне достижимой целью при современном уровне технологии является  создание трансгенных животных  с определённым целевым геном. Например, ген какого-нибудь ценного гормона животного (например, гормона роста) искусственно внедряется в бактерию, которая начинает продуцировать его в больших количествах.  Еще один пример: трансгенные козы, в результате введения соответствующего гена, могут вырабатывать специфический белок, фактор VIII, который препятствует кровотечению у больных, страдающих гемофилией, или фермент, тромбокиназу, способствующий рассасыванию тромба в кровеносных сосудах, что актуально для профилактики и терапии тромбофлебита у людей. Трансгенные животные вырабатывают эти белки намного быстрее, а сам способ значительно дешевле традиционного.

Потенциальная опасность применения генетически модифицированных организмов выражается в двух аспектах: безопасность продовольствия для здоровья людей и экологические последствия. Поэтому важнейшим этапом при создании генно-модифицированного продукта должна быть его всесторонняя экспертиза во избежание опасности того, что продукт содержит протеины, вызывающие аллергию, токсичные  вещества или какие-то новые опасные компоненты.

Помимо широкого применения в сельском хозяйстве, на основе генной инженерии возникла целая отрасль фармацевтической промышленности, называемая «индустрией ДНК» и представляющая собой одну из современных ветвей биотехнологии. Более четверти всех лекарств, используемых сейчас в мире, содержат ингредиенты из растений. Генно-модифицированные растения являются дешевым и безопасным источником для получения полностью функциональных лекарственных белков (антител, вакцин, ферментов и др.) как для человека, так и для животных. Примерами применения генной инженерии в медицине являются также производство человеческого инсулина путем использования генно-модифицированных бактерий, производство эритропоэтина (гормона, стимулирующего образование эритроцитов в костном мозге). 

Разработка методов генной инженерии, основанных на создании рекомбинантных ДНК, привела к тому «биотехнологическому буму», свидетелями которого мы являемся. Благодаря достижениям науки в этой области стало возможным создание  «биологических реакторов», трансгенных животных, генно-модифицированных растений.

Данные методы дали начало  проведению генетической паспортизации (полного исследования и анализа генотипа человека, проводимого, как правило, сразу после рождения, для определения предрасположенности к различным заболеваниям, возможную аллергическую реакцию на какие-либо вещества, а также склонность к определенным видам деятельности). Она позволяет прогнозировать и уменьшать риски сердечнососудистых и онкологических заболеваний, исследовать процессы старения, анализировать нейрофизиологические особенности личности на молекулярном уровне, диагностировать генетических заболеваний,  создавать  ДНК-вакцины и т.д.

Актуальность проведения достоверных генетических исследований, основанных на биотехнологических подходах, очевидна еще и потому, что к настоящему времени известно уже более 4000 наследственных болезней. Около 5-5,5% детей рождаются с наследственными или врождёнными заболеваниями. Не менее 30% детской смертности во время беременности и в послеродовом периоде обусловлено врождёнными пороками развития и наследственными болезнями. После 20-30 лет начинают проявляться многие заболевания, к которым у человека была только наследственная предрасположенность. Это происходит под воздействием различных средовых факторов: условия жизни, вредные привычки, осложнения после перенесенных болезней и т.д.

В настоящее время уже появились практические возможности значительно снизить или скорректировать негативное воздействие наследственных факторов. Медицинская генетика объяснила, что причиной многих генных мутаций  является взаимодействие с неблагоприятными условиями среды, а, следовательно, решая экологические проблемы  можно добиться снижения заболеваемости раком, аллергией, сердечнососудистыми заболеваниями, сахарным диабетом, психическими болезнями и даже некоторыми инфекционными заболеваниями. Вместе с тем, ученым удалось выявить гены, ответственные за проявление различных патологий и способствующие увеличению продолжительности жизни. При использовании методов медицинской генетики хорошие результаты получены при лечении 15% болезней, в отношении почти 50% заболеваний наблюдается существенное улучшение.

Таким образом, значительные достижения генетики позволили не только выйти на молекулярный уровень изучения генетических структур организма, но и  вскрыть сущность многих серьезных болезней человека, вплотную подойти к генной терапии.

Кроме того, на основе медико-генетических знаний появились возможности для ранней диагностики наследственных болезней и своевременной  профилактики наследственной патологии. 

Благодаря все более широкому применению биотехнологических методов в фармацевтике и медицине появилось новое понятие «персонализированной медицины», когда лечение пациента осуществляется на основе его индивидуальных, в том числе генетических особенностей, и даже препараты, используемые в процессе лечения, изготавливаются индивидуально для каждого конкретного пациента с учетом его состояния. Появление таких препаратов стало возможным, в частности, благодаря применению такого  биотехнологического метода, как гибридизация (искусственное  слияние) клеток. Процессы гибридизации клеток и получения гибридов  еще до конца не изучены и не отработаны, но важно, что с их помощью стало возможным нарабатывать моноклональные антитела. Моноклональные антитела – это специальные «защитные» белки,  которые   продуцируются клетками иммунной системы человека в ответ на  появление в крови любых чужеродных агентов (называемых антигенами): бактерий, вирусов, ядов и т.д.  Моноклональные антитела обладают необыкновенной, уникальной специфичностью, и каждое антитело узнает только свой антиген, связывается с ним и делает его безопасным для человека. В современной медицине моноклональные антитела широко  используются в диагностических целях. В настоящее время они применяются также  в качестве высокоэффективных препаратов для индивидуального лечения пациентов, страдающих такими тяжелыми заболеваниями, как рак,  СПИД и др.

Клонирование

Клонирование –  это один из методов, применяемых в биотехнологии для получения идентичных потомков при помощи бесполого размножения. Клонирование можно также определить, как процесс изготовления генетически идентичных копий отдельной клетки или организма. То есть полученные в результате клонирования организмы,  похожи не только внешне, но и генетическая информация, заложенная в них, абсолютно одинакова.

Термин «клонирование» происходит от английского слова  clone, cloning (веточка, побег, отпрыск), которое обозначает группу растений (например, фруктовых деревьев), полученных от одного растения-производителя вегетативным (не семенным) способом. Позже название «клонирование» было перенесено на разработанную технологию получения идентичных организмов, именуемую также «замещение клеточного ядра». Организмы, полученные по такой технологии, стали называться клонами. В конце 1990-х годов XX века стала очевидна возможность применения этой технологии для получения генетически идентичных человеческих индивидов, то есть стало реальным клонирование человека.

Первым искусственно клонированным многоклеточным организмом стала в 1997 г. овца Долли.

Сутью техники «ядерного переноса»,  используемой при клонировании, является замена собственного клеточного ядра оплодотворенной яйцеклетки на ядро, извлеченное из клетки организма, точную генетическую копию которого планируется получить. К настоящему времени разработаны не только методы воспроизведения того организма, из которого клетка была взята, но и того, от которого был взят генетический материал. Появилась потенциальная  возможность воспроизведения умершего организма,  даже в том случае, когда от него остались минимальные части - необходимо только, чтобы из них можно было выделить генетический материал (ДНК).

Клонирование организмов может быть полным или частичным. При  полном клонировании  воссоздаётся весь организм целиком, а при частичном - воссоздаются лишь те или иные ткани организма.

Технология воссоздания целого организма крайне перспективна в случае необходимости сохранения редких видов животных или для восстановления исчезнувших видов. 

Частичное клонирование  может стать  важнейшим  направлением в медицине, поскольку клонированные ткани могут компенсировать недостаток и дефекты собственных тканей организма человека и, что особенно существенно, они  не отторгаются при трансплантации. Такое терапевтическое клонирование изначально не предполагает получение целого организма. Его развитие сознательно останавливают на ранних стадиях, а получившиеся клетки, которые называются  эмбриональные  стволовые клетки (эмбриональные или зародышевые стволовые клетки - самые примитивные клетки, возникающие на ранних стадиях развития эмбриона, способные развиться во все клетки взрослого организма), используют для выработки нужных тканей или других биологических продуктов. Экспериментально доказано, что терапевтическое клонирование может быть также с успехом применено для лечения некоторых заболеваний человека, до сих пор считающихся неизлечимыми (болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, инфаркт, инсульт, диабет, рак, лейкемия и др.), позволит избегать рождения детей с синдромом Дауна и другими генетическими заболеваниями. Ученые видят возможность успешного  использования методов клонирования в  борьбе  со старением и для увеличения продолжительности жизни. Важнейшим приложением этой технологии является и область репродукции - при бесплодии, как женском, так и мужском.

Новые перспективы открываются также для применения клонирования в сельском хозяйстве и животноводстве. Путём клонирования можно получать животных с высокой продуктивностью яиц, молока, шерсти или таких животных, которые выделяют нужные человеку ферменты (инсулин, интерферон и др.). Комбинируя методы генной инженерии с клонированием, можно вывести трансгенные сельскохозяйственные растения, которые смогут сами себя защищать от вредителей или будут устойчивы к определённым болезням.

II. Некоторые этические и правовые аспекты применения биотехнологических методов

Здесь были перечислены только некоторые из возможностей, которые открываются, благодаря  применению этой новейшей технологии. Однако, при всех своих достоинствах и перспективах, столь важных для решения многих проблем человечества, клонирование является одной из самых обсуждаемых областей науки и медицинской практики. Это связано с нерешенностью целого комплекса морально-этических и правовых аспектов, связанных с манипуляциями с половыми и стволовыми клетками, судьбой  эмбриона и клонированием человека.

Этика – учение о нравственности, согласно которому главной добродетелью считается умение найти середину между двух крайностей.

Биоэтика – часть этики, изучающая нравственную сторону деятельности человека в медицине, биологии. В узком смысле биоэтика обозначает круг этических проблем в сфере медицины. В широком смысле биоэтика относится к исследованию социальных, экологических, медицинских и социально-правовых проблем, касающихся не только человека, но и любых живых организмов, включенных в экосистемы. То есть она имеет философскую направленность, оценивает результаты развития новых технологий и идей в медицине, биотехнологии  и биологии в целом.

Современные  биотехнологические методы обладают настолько мощным и не до конца изученным потенциалом, что их широкое применение  возможно только при строгом соблюдении этических норм. Существующие в обществе моральные принципы обязывают искать компромисс между интересами общества и индивида. Более того, интересы личности ставятся в настоящее время выше интересов общества. Поэтому соблюдение и дальнейшее развитие этических норм в этой сфере должно быть направлено, прежде всего, на всемерную защиту интересов человека.

Массовое внедрение в медицинскую практику и коммерциализация принципиально новых технологий в области генной инженерии и клонирования, привело также к необходимости создания соответствующей правовой базы, регулирующей все юридические аспекты деятельности в этих направлениях. Новейшие биотехнологии создают огромные  возможности вмешательства в жизнедеятельность живых организмов и неизбежно ставят человека перед нравственным вопросом: до какого предела допустимо вторжение в  природные процессы? Любая дискуссия по биотехнологической проблематике не ограничивается научной стороной дела. В ходе этих дискуссий нередко высказываются диаметрально противоположные точки зрения  по поводу применения и  дальнейшего развития конкретных биотехнологических методов, прежде всего таких, как: генная инженерия; пересадка органов и клеток в терапевтических целях;
клонирование; использование препаратов, влияющих на физиологию нервной системы, для модификации поведения, эмоционального восприятия мира и т.д.

Практика, существующая в современных демократических обществах, показывает, что эти дискуссии абсолютно необходимы не только для более полного понимания всех «плюсов» и «минусов» применения методов, вторгающихся в личную жизнь человека уже на уровне генетики.  Они позволяют также обсудить морально-этические аспекты и определить отдаленные последствия  применения биотехнологий, что в свою очередь, помогает законодателям создавать адекватную правовую базу, регулирующую данную сферу деятельности в интересах защиты прав личности.

Остановимся на тех направлениях в биотехнологических исследованиях, которые напрямую связаны с высоким риском нарушения прав личности и вызывают наиболее острую дискуссию по поводу их широкого применения: пересадка органов и клеток в терапевтических целях и  клонирование. В последние годы резко возрос интерес к изучению и применению в биомедицине эмбриональных стволовых клеток человека и техники клонирования с целью их получения. Как известно, эмбриональные стволовые клетки способны трансформироваться в разные типы клеток и тканей (кроветворные, половые, мышечные, нервные и др.). Они оказались перспективными для применения в генной терапии, трансплантологии, гематологии, ветеринарии, фармакотоксикологии, при тестировании лекарств и пр. Выделение этих клеток производят из эмбрионов и плодов человека 5-8 недель развития, полученных при медицинском прерывании беременности  (в результате аборта). Это порождает  многочисленные вопросы относительно этической и юридической правомерности проведения исследований на эмбрионах человека, в том числе такие: насколько необходимы и оправданы  научные исследования на эмбриональных стволовых клетках человека; допустимо ли ради прогресса медицины разрушать человеческую жизнь и насколько это морально; достаточно ли проработана правовая база для применения этих технологий?

Все эти вопросы решались бы гораздо проще, если бы существовало универсальное понимание, что такое «начало жизни»,  с какого момента можно говорить  о «личности, нуждающейся в защите прав» и что подлежит защите: половые клетки человека, эмбрион с момента  оплодотворения, плод с какого-то определенного этапа внутриутробного развития или человек с момента его появления на свет? У каждого из вариантов есть свои сторонники и противники, и вопрос о статусе половых клеток и эмбриона не нашел своего окончательного решения еще ни в одной стране мира.

В ряде стран запрещены любые исследования на эмбрионах (например, в Австрии, Германии). Во Франции права  эмбриона защищаются с момента его зачатия. В Великобритании, Канаде и Австралии, хотя создание эмбрионов для исследовательских целей не запрещено, но разработана система законодательных актов, регулирующая и контролирующая подобные исследования. В России ситуация в этой области более чем неопределенная: деятельность по изучению и использованию стволовых клеток недостаточно отрегулирована, остаются существенные пробелы в законодательстве, мешающие развитию этого направления. В отношении же клонирования в 2002 г. федеральным законом был введен временный (на 5 лет) запрет на клонирование человека, но срок его действия истек в 2007 г., и вопрос остается открытым.

Ученые стараются четко разграничивать «репродуктивное» клонирование, цель которого - создание клона, то есть целого живого организма, идентичного другому организму по генотипу, и «терапевтическое» клонирование, применяемое для выращивания колонии стволовых клеток. В случае стволовых клеток проблемы статуса эмбриона и клонирования приобретают новое измерение. Это связано с мотивацией данного рода научных исследований, а именно применение их для поиска новых, более эффективных способов лечения тяжелых и даже неизлечимых заболеваний. Поэтому в некоторых странах (таких как США, Канада, Англия), где  до последнего времени считалось недопустимым использовать эмбрионы  и технологии клонирования в терапевтических целях, происходит изменение позиции общества и государства в сторону допустимости их применения  в целях  лечения таких заболеваний, как рассеянного склероза, болезней Альцгеймера и Паркинсона, постмиокардиального инфаркта, недостаточности регенерации костной или хрящевой ткани, при черепно-лицевых травмах, диабете, миодистрофии и др.

В то же время терапевтическое клонирование многими рассматривается  как первый шаг к репродуктивному клонированию, которое встречает крайне негативное отношение во всем мире, и  на него повсеместно наложен запрет.

Клонирование человека в настоящее время официально  нигде не осуществляется. Опасность в его применении в репродуктивных целях видят в том, что техника клонирования исключает естественное и свободное слияние генетического материала отца и матери, что воспринимается как вызов достоинству человека. Нередко говорится о проблемах самоидентификации клона: кого он должен считать родителями, почему он является генетической копией кого-то другого? Кроме того, клонирование сталкивается с некоторыми техническими препятствиями, которые подвергают опасности здоровье и благополучие клона. Есть факты, свидетельствующие о быстром старении клонов,  возникновении у них многочисленных мутаций. В соответствии с техникой клонирования,  клон вырастает из взрослой - не половой, а соматической  клетки, в генетической структуре которой на протяжении многих лет происходили так называемые соматические мутации. Если при естественном оплодотворении мутировавшие гены одного родителя компенсируются нормальными аналогами другого родителя, то при клонировании такой компенсации не происходит, что значительно увеличивает для клона риск заболеваний, вызываемых соматическими мутациями,  и многих тяжелых заболеваний (рака, артрита, иммунодефицитов). Помимо прочего, у некоторых людей возникает страх  перед клонированным человеком, перед его возможным превосходством в физическом, моральном и духовном развитии.

 Здесь были обсуждены только некоторые из многочисленных проблем, которые возникают в связи с бурным развитием биотехнологий и вторжением их в жизнь человека. Безусловно, прогресс науки остановить нельзя и вопросы, которые она ставит, возникают быстрее, чем общество может на них найти ответы. Справиться с этим положением дел можно лишь понимая, насколько важно широко обсуждать в  обществе этические и правовые проблемы, которые появляются по мере развития и внедрения в практику биотехнологий. Наличие колоссальных идеологических расхождений по этим вопросам   вызывает осознанную необходимость серьезного государственного регулирования в этой сфере.

_____________________________________________________________________
06.05.2020                     Контрольная работа №2
                            Размножение и развитие организма. Наследственность и изменчивость. 

Задание 1.

1. Способность организмов приобретать новые признаки в процессе жизнедеятельности называется:

а) генетика              б) изменчивость           в) селекция           г) наследственность

2.  Соматические клетки у большинства животных, высших растений и человека являются

а) Полиплоидными      б) Диплоидными       в) Гаплоидными      г) Тетраплоидными

3. Набор хромосом в соматических клетках человека равен:

а) 48                  б) 46                    в) 44                г) 23

4. Особи, в потомстве которых НЕ обнаруживается расщепление признака, называются:

а) гибридными        б) гомозиготными       в) гетерозиготными      г) гемизиготными

5.  Признак, который проявляется в гибридном поколении называется:

а) доминантный         б) рецессивный          в) гибридный           г) мутантный

6. Фенотип – это совокупность:

а) Рецессивных генов                                         б) Доминантных генов

в) Проявившихся внешне признаков                  г) Генотипов одного вида

7.  Ген:

а) Единица наследственной информации           б) Участок молекулы И-РНК

в) Участок ДНК                               г) Содержит определенный набор нуклеотидов

8. Гибриды 1-го поколения при моногибридном скрещивании гомозиготных особей

а) Единообразны

б) Обнаруживают расщепление по фенотипу - 1:3:1

в) Обнаруживают расщепление по фенотипу - 1:1

г) Обнаруживают расщепление по фенотипу - 1:2:1

9. Второй закон Менделя:

а) Описывает дигибридное скрещивание

б) Справедлив при скрещивании двух гетерозигот между собой

в) Утверждает, что при скрещивании гетерозигот между собой наблюдается расщепление 3:1 по фенотипу

10. Дигибридное скрещивание:

      а) это скрещивание по двум парам аллельных генов

      б) принципиально отличается от моногибридного скрещивания

      в) позволило выявить рекомбинацию признаков

      г) лежит в основе третьего закона Менделя

11. При скрещивании особей с генотипами аа и Аа  наблюдается расщепление в потомстве по

      фенотипу в соотношении

а) 1:1                  б) 3:1                в) 9:3:3:1                 г) 1:2:1

12. Парные гены, расположенные в гомологичных хромосомах и определяющие окраску

      цветков гороха, называют

      а) сцепленными        б) рецессивными        в) доминантными         г) аллельными

13. Особь с генотипом ААВв дает гаметы:

      а) АВ, Ав, аВ, ав          б) АВ, Ав            в) Ав, аВ           г) Аа, Вв, АА, ВВ

14. В ядре яйцеклетки человека содержится 23 хромосомы, а в ядре мужской клетки:

а) 24                    б) 23                    в) 46                г) 32

15. Хромосомный набор половых клеток женщин содержит:

      а) две ХХ – хромосомы                                                 б) 22 аутосомы и одну Х – хромосому

      в) 44 аутосомы и одну Х – хромосому                         г) 44 аутосомы и две Х – хромосомы

16. Может ли дочь заболеть гемофилией, если её отец гемофилик:

  а) может, т.к. ген гемофилии расположен в У- хромосоме

      б) может, если мать является носителем гена гемофилии

      в) не может, т.к. она гетерозиготна по Х-хромосоме

      г) не может, если мать носительница гена гемофилии

17. Границы фенотипической изменчивости называются:
   а) Вариационным рядом    б) Вариационной кривой    в) Нормой реакции    г) Модификацией

18. Поворот участка хромосомы на 180° называется…
     а) Транслокация                 б) Дупликация                в) Делеция                г) Инверсия

19. Изменчивость, которая не затрагивает гены организма и не изменяет наследственный материал, называется… 

     а) Генотипической изменчивостью                               б) Комбинативной изменчивостью
    в) Мутационной изменчивостью                                    г) Фенотипической изменчивостью

20. Мутации, которые происходят в половых клетках называются…
     а) Соматическими               б) Генеративными                в)  Полезными                   г) Генными

21. Выпадение четырех нуклеотидов в ДНК – это:

     а) генная мутация;                    б) хромосомная мутация;                    в) геномная мутация.

22. Норма реакции признака:

     а) передается по наследству;       б) зависит от окружающей среды;     в) формируется в онтогенезе.

Задание 2.

Выберите три верных ответа из шести

1.  Мутации в отличие от модификаций:

а) наследуются                                                         б) не наследуются                      

в) возникают случайно                                            г) соответствуют  воздействию внешней среды

д) возникают под воздействием радиации             е) всегда являются доминантными

2. Соматические мутации:

а) Проявляются у организмов, у которых возникли;               б) По наследству не передаются;

в) Проявляются у потомства;                                                     г) Возникают в клетках тела;

д) Могут передаваться по наследству;                                       е) Возникают в гаметах.

Здание 3.

Установите соответствие:    Между видами изменчивости и их характеристикой.

                  Характеристика:                                                                    Вид изменчивости:                                                         

1. Носит групповой характер.                                                          А)модификационная;                
2. Носит индивидуальный характер.                                              Б)мутационная.                
3. Наследуется.
4. Не наследуется.
5. Обусловлена нормой реакции организма.
6. Неадекватна изменениям условий среды.

Задание 4. Определите верное и неверное суждение: 

1. Синдром Дауна вызывается хромосомной мутацией.

2. Генные и точечные мутации – это синонимы.

3. Изменения признаков, вызванные факторами внешней среды, не наследуются.

4. Мутации, несовместимые с жизнью, называют летальными.

5. Мутации в соматических клетках передаются по наследству.

6. Источником комбинативной изменчивости является мейоз.

7. Полиплоидия вызывается хромосомной мутацией.

8. Модификационная изменчивость – изменение генотипа в пределах нормы реакции.

9. Набор половых хромосом самца любого вида животных обозначается как ХУ.

10. У-хромосома содержит все гены, аллельные генам Х-хромосомы.

11. Признаки, сцепленные с Х-хромосомой, проявляются у мужчин независимо от их доминантности или рецессивности.

12. Женщина, носительница гена гемофилии с вероятностью в 50% - передает этот ген своим детям.

13. Сын носительницы имеет 100% вероятность заболеть гемофилией.

________________________________________________________________________________

29.04.2020 Наследственные болезни человека, их причины и профилактика.
Задание: реферат в электронном виде по теме "Наследственные болезни человека, их причины и профилактика"
_______________________________________________________________________________

22.04.2020 Генетика человека.

 Практическая работа № 4 Выявление мутагенов в окружающей среде (косвенно) и оценка возможных последствий возможных последствий их влияния на организм

Цель: познакомиться с возможными источниками мутагенов в окружающей среде, оценить их влияние на организм человека, составить примерные рекомендации по уменьшению влияния мутагенов на организм человека, оценить риск влияния мутагенов на свой организм.

Оборудование и материалы: информационный текст «Источники мутагенов»

Ход работы

І. Выполните задания.

Прочитайте и проанализируйте текст о содержании мутагенов. На основании анализа текста заполните таблицу.

Источники мутагенов в окружающей среде и их влияние на организм человека

Источники и примеры мутагенов в окружающей среде	Возможные последствия влияния мутагенов на организм человека

 Экспериментальные исследования, проведенные в течение последних трех десятилетий, показали, что немалое число химических соединений обладает мутагенной активностью. Мутагены обнаружены среди лекарств, косметических средств, химических веществ, применяемых в сельском хозяйстве, промышленности; перечень их все время пополняется. Издаются справочники и каталоги мутагенов.

1. Мутагены производственной среды.

 Химические вещества на производстве составляют наиболее обширную группу мутагенов внешней среды.  Наибольшее число исследований мутагенной активности веществ в клетках человека проведено для синтетических материалов и солей тяжелых металлов (свинца, цинка, кадмия, ртути, хрома, никеля, мышьяка, меди).  Мутагены производственного окружения могут попадать в организм разными путями: через легкие, кожу, пищеварительный тракт. Следовательно, доза получаемого вещества зависит не только от концентрации его в воздухе или на рабочем месте, но и от соблюдения правил личной гигиены.  Наибольшее внимание привлекли синтетические соединения, для которых выявлена способность индуцировать хромосомные аберрации (перестройки) и сестринские хроматидные обмены в организме человека. Такие соединения, как: винилхлорид, хлоропрен, эпихлоргидрин, эпоксидные смолы и стирол, несомненно, оказывают мутагенное действие на соматические клетки.   Органические растворители (бензол, ксилол, толуол), соединения, применяемые в производстве резиновых изделий, индуцируют цитогенетические изменения, особенно у курящих людей. У женщин, работающих в шинном и резинотехническом производствах, повышена частота хромосомных аберраций в лимфоцитах периферической крови. То же относится и к плодам 8-, 12-недельного срока беременности, полученным при медицинских абортах у таких работниц.

2. Химические вещества, применяемые в сельском хозяйстве.

 Большинство пестицидов являются синтетическими органическими веществами. Практически используется около 600 пестицидов. Они циркулируют в биосфере, мигрируют в естественных цепях питания, накапливаясь в некоторых биоценозах и сельскохозяйственных продуктах.

 Очень важны прогнозирование и предупреждение мутагенной опасности химических средств защиты растений. Причем речь идет о повышении мутационного процесса не только у человека, но и в растительном и животном мире. Человек контактирует с химическими веществами при их производстве, при их применении на сельскохозяйственных работах, получает небольшие их количества с пищевыми продуктами, водой из окружающей среды.

3. Лекарственные препараты.

 Наиболее выраженным мутагенным действием обладают цитостатики и антиметаболиты, используемые для лечения онкологических заболеваний и как иммунодепрессанты.  Мутагенной активностью обладает и ряд противоопухолевых антибиотиков (актиномицин Д, адриамицин, блеомицин и другие).

Некоторые лекарственные вещества вызывают в культуре клеток человека хромосомные аберрации в дозах, соответствующих реальным, с которыми контактирует человек. В эту группу можно отнести противосудорожные препараты (барбитураты), психотропные (клозепин), гормональные (эстродиол, прогестерон, оральные контрацептивы), смеси для наркоза (хлоридин, хлорпропанамид). Эти препараты индуцируют (в 2-3 раза выше спонтанного уровня) хромосомные аберрации у людей, регулярно принимающих или контактирующих с ними.

 Некоторые препараты, например, ацетилсалициловая кислота и амидопирин повышают частоту хромосомных аберраций, но только при больших дозах, применяемых при лечении ревматических болезней.   Существует группа препаратов, обладающих слабым мутагенным эффектом. Механизмы их действия на хромосомы неясны. К таким слабым мутагенам относят метилксантины (кофеин, теобромин, теофиллин), психотропные средства (трифторпромазин, мажептил, галоперидол), хлоралгидрат, бактерицидные и дезинфицирующие средства (трипофлавин, этиленоксид, левамизол, резорцинол, фуросемид). Несмотря на их слабое мутагенное действие, из-за их широкого применения необходимо вести тщательные наблюдения за генетическими эффектами этих соединений. Это касается не только больных, но и медицинского персонала, использующего препараты для дезинфекции, стерилизации, наркоза.  В связи с этим, нельзя принимать без совета с врачом незнакомые лекарственные препараты, нельзя откладывать лечение хронических воспалительных заболеваний, это ослабляет ваш иммунитет и открывает дорогу мутагенам.

4. Компоненты пищи.

 Мутагенная активность пищи, приготовленной разными способами различных пищевых продуктов изучалась в опытах на микроорганизмах и в экспериментах на культуре лимфоцитов периферической крови. Слабыми мутагенными свойствами обладают такие пищевые добавки, как сахарин, производное нитрофурана АР-2 (консервант), краситель флоксин и др.  К веществам пищи, обладающими мутагенной активностью, можно отнести нитрозамины, тяжелые металлы, микотоксины, алкалоиды. Гетероциклические амины, аминоимидазоазарены, образующиеся в процессе жарки мясных продуктов, относят к группе пиролизатных мутагенов.

Наличие в пище нитрозируемых соединений впервые было обнаружено в 1983 г. при изучении мутагенной активности соевого соуса и пасты из соевых бобов. Позже было показано наличие нитрозируемых предшественников в ряде свежих и маринованных овощей.  Для образования мутагенных соединений в желудке необходимо наличие нитрозирующего компонента, в качестве которого выступают нитриты и нитраты. Основной источник нитратов и нитритов – это пищевые продукты.  Содержание нитрозосоединений в продуктах питания довольно сильно варьирует и обусловлено, по-видимому, применением азотсодержащих удобрений, а также особенностями технологии приготовления пищи и использованием нитритов в качестве консервантов.  Считают, что около 80% нитратов, поступающих в организм, – растительного происхождения. Из них около 70% содержится в овощах и картофеле, а 19% – в мясных продуктах.  Немаловажным источником нитрита являются консервированные продукты. 

5. Компоненты табачного дыма.

 Результаты эпидемиологических исследований показали, что в развитии рака легких наибольшее значение имеет курение. Было сделано заключение о том, что 70-95% случаев возникновения рака легких связано с табачным дымом, который является канцерогеном. Относительный риск возникновения этого заболевания зависит от количества выкуриваемых сигарет, однако продолжительность курения является более существенным фактором, чем количество ежедневно выкуриваемых сигарет.  В настоящее время большое внимание уделяется изучению мутагенной активности табачного дыма и его компонентов, это связано с необходимостью реальной оценки генетической опасности табачного дыма.

 Сигаретный дым в газовой фазе вызывал в лимфоцитах человека in vitro, митотические рекомбинации. Сигаретный дым и его конденсаты индуцировали рецессивные, сцепленные с полом, летальные мутации у дрозофилы.  Таким образом, в исследованиях генетической активности табачного дыма были получены многочисленные данные о том, что табачный дым содержит генотоксичные соединения, способные индуцировать мутации в соматических клетках, что может привести к развитию опухолей, а также в половых клетках, что может быть причиной наследуемых дефектов.

6. Аэрозоли воздуха.

Полученные к настоящему времени данные свидетельствуют о том, что аэрозоли воздуха представляют собой источники мутагенов, поступающих в организм человека через органы дыхания. Мутагенная активность компонентов аэрозолей воздуха зависит от его химического состава. Основными источниками загрязнений воздуха являются автотранспорт и теплоэлектростанции, выбросы металлургических и нефтеперерабатывающих заводов.  Экстракты загрязнителей воздуха вызывают хромосомные аберрации в культурах клеток человека и млекопитающих. 

7. Мутагены в быту.

 Большое внимание уделяют проверке на мутагенность красителей для волос, синтетическим моющим средствам. Многие компоненты данных препаратов вызывают мутации у микроорганизмов, а некоторые - в культуре лимфоцитов.  Мутагенные вещества в средствах бытовой химии выявлять трудно из-за незначительных концентраций, с которыми контактирует человек в реальных условиях. Однако если они индуцируют мутации в зародышевых клетках, то это приведет со временем к заметным популяционным эффектам, поскольку каждый человек получает какую-то дозу бытовых мутагенов. В целом, нужно стараться меньше употреблять бытовой химии, с моющими средствами работать в перчатках. 

II. Запишите общий вывод, ответив на вопросы:

1. Насколько серьезно ваш организм подвергается воздействию мутагенов в окружающей среде?

2. Составьте рекомендации по уменьшению возможного влияния мутагенов на свой организм.

_________________________________________________________________________________
15.04.2020

Наследственная и ненаследственная изменчивость.

§38,39,40 изучить, выписать и выучить новые понятия на голубом фоне, стр.185 - №5 - письменно, презентация или сообщение по теме " Германа Мёллер - лауреат Нобелевской премии2

Скачать материал урока

01.04.2020

Сцепленное наследование генов. Наследование сцепленное с полом.

§34 изучить, выписать и выучить новые понятия на голубом фоне, стр.159-тренируемся-решить, стр.160 вопросы №1-3-устно, вопросы №4-5 письменно. §35 изучить, стр.164 вопросы №4-5 письменно.

Учебник Биология 10 Д.К.Беляев