- •Учебно-методическое пособие
- •«Концепции современного естествознания»
- •1. Конспект лекций
- •1. Конспект лекций
- •1.1. Культура, ее формы. Место естествознания в культуре
- •1.2. Генезис и логика развития науки и научной методологии
- •2.1. Корпускулярная и континуальная концепции постижения природы
- •2.2. Ваимодействие: близкодействие, дальнодействие
- •2.3. Структурные уровни организации природы
- •2.4. Элементарные частицы и связи в веществах
- •2.5. Принципы неопределенности, суперпозиции
- •3.1. Развитие взглядов на пространство и время в естествознании
- •3.2. Единство и многообразие свойств пространства и времени
- •3.3. Пространство и время в специальной и общей теории относительности
- •4.1. Симметрия: понятие, формы и свойства
- •4.2. Закон сохранения энергии
- •4.3. Динамические и статистические закономерности в природе
- •4.4. Системная организация мегамира
- •5.1. Развитие учения о составе вещества
- •5.2. Развитие учения о структуре молекул и химических процессах
- •5.3. Реакционная способность веществ и химическая кинетика
- •5.4. Развитие представлений об эволюционной химии
- •6.1. Структура Земли
- •6.2. Литосфера как абиотическая основа жизни
- •7.1. Особенности биологического уровня организации природы
- •7.2. Развитие биологии в дарвинский период
- •7.3. Уровни организации живой природы
- •7.4. Свойства живых систем
- •7.5. Гипотезы происхождения жизни на Земле
- •8.1. Клеточная теория живого
- •8.2. Основные генетические процессы биосинтеза белка
- •8.3. Генная инженерия и клонирование
- •8.4. Биоэтика
- •9.1. Человек как единство биологического и социального
- •9.2. Эмоции, творчество, работоспособность
- •9.3. Человек, организм, личность
- •9.4. Человек как креативный субъект
- •10.1. Биосфера и ее структура
- •10.2. Принципы эволюции и воспроизводства и развития живых систем
- •10.3. Биосфера и космические циклы
- •10.4. Ноосфера
- •11.1. Самоорганизация в неживой природе
- •11.2. Самоорганизация в живой природе
- •11.3. Принципы универсального эволюционизма
- •11.4. Структурность и целостность в природе
- •11.5. Принципы целостности современного естествознания
- •12.1. Методология постижения открытого мира
- •12.2. Принципы синергетики и синергетическая среда
- •12.3. Формирование инновационной культуры
- •2. Тематический план семинарских занятий
- •Тема 1. Естественно-научная и гуманитарная формы культуры
- •Тема 2. Физические концепции постижения природы в микро, макро и мегамирах
- •Принципы неопределенности, суперпозиции.
- •Единство и многообразие свойств пространства и времени.
- •Тема 3. Принципы сохранения, целостности в природе
- •Динамические и статистические закономерности в природе.
- •Тема 4. Химические и геологические концепции природы
- •Развитие представлений об эволюционной химии.
- •Тема 5. Биологические концепции постижения природы
- •Тема 6. Человек – единство биологической и социальной сущностей
- •Тема 7. Самоорганизация природы и универсальный эволюционизм
- •3. Лабораторные занятия [10]
- •5. Перечень тем творческих реферативных работ [1-3]
- •Структурность и целостность в природе.
- •Принципы универсального эволюционизма.
- •5. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
8.3. Генная инженерия и клонирование
Генетическая (генная) инженерия – это совокупность методов конструирования лабораторным путем (in vitro) генетических структур и наследственно измененных организмов, т.е. создание новых, не существующих в природе сочетаний генов.
Генетическая инженерия возникла в начале 70 гг. ХХ в., она основана на извлечении из клеток какого-либо организма гена (кодирующего нужный продукт) или группы генов и соединении их со специальными молекулами ДНК (так называемыми векторами), способными проникать в клетки другого организма (главным образом микроорганизмов) и размножаться в них. Так создаются молекулы рекомбинантных ДНК.
Рекомбинантные (чужеродные) ДНК привносят в реципиентный организм новые генетические и физико-биохимические свойства. К числу таких свойств можно отнести синтез аминокислот и белков, гормонов, ферментов, витаминов и др.
Применение методов генетической инженерии открывает перспективу изменения ряда свойств организма: повышение продуктивности, резистентности к заболеваниям, увеличение скорости роста, улучшения качества продукции и др. Животных, несущих в своем геноме рекомбинантный (чужеродный) ген, принято называть трансгенными, а ген, интегрированный в геном реципиента, – трансгеном. Благодаря переносу генов у трансгенных животных возникают новые качества, а дальнейшая селекция позволяет закрепить их в потомстве и создать трансгенные линии.
Методы генетической инженерии позволяют создавать новые генотипы растений быстрее, чем классические методы селекции. Появляется возможность целенаправленного изменения генотипа – трансформации, которая заключается главным образом в переносе чужеродных или модифицированных генов в эукариотические клетки. В клетках растений возможна экспрессия генов, перенесенных не только от других растений, но и от микроорганизмов и даже животных.
Клонирование – это воспроизведение живого существа, его неполовых (соматических) клеток. Клонирование органов и тканей – важнейшая задача в области трансплантологии, травматологии и других областях медицины и биологии. При пересадке клонированных органов не возникают реакции отторжения и отсутствуют возможные неблагоприятные последствия (например ,рак, развивающийся на фоне иммунодефицита). Клонированные органы – это спасение для людей, попавших в автомобильные аварии или иные катастрофы, а также нуждающихся в радикальной помощи вследствие каких-либо заболеваний. Возможно, клонирование сможет помочь больным, страдающим тяжелыми генетическими заболеваниями, бездетным людям иметь своих собственных детей. Так, если гены, определяющие какое-либо наследственное заболевание, содержатся в хромосомах, то в яйцеклетку матери пересаживается ядро ее собственной соматической клетки. Тогда появится ребенок, лишенный опасных генов, копия матери. Если эти гены содержатся в хромосомах матери, в ее яйцеклетку будет перемещено ядро соматической клетки отца, и появится здоровый ребенок, копия отца. Дальнейший прогресс человечества во многом связан с развитием биотехнологии. Вместе с тем необходимо учитывать, что неконтролируемое распространение генно-инженерных живых организмов и продуктов может нарушить биологический баланс в природе и представлять угрозу здоровью человека.