Естествознание. 11 класс

Урок 29. Биотехнология и прогресс человечества

Биотехнологии

Биотехнология и прогресс человечества

Необходимо запомнить

ВАЖНО!

Биотехнология – это дисциплина, которая исследует возможности использования организмов для решения актуальных технологических задач, а также возможности создания организмов с необходимыми для хозяйственной деятельности свойствами средствами генной инженерии.

Уже сегодня биотехнологии дают возможность обеспечивать человечество необходимыми лекарствами и пищевыми продуктами – например, при помощи генетически модифицированных бактерий существует возможность получать инсулин, жизненно необходимый людям, которые страдают диабетом.

Биотехнология, как прикладная наука, появилась на стыке биологии и нескольких инженерных дисциплин в начале 70-х годов ХХ века. Началом биотехнологии считается метод генной инженерии, используя который биологи сумели перенести генетический материал одного организма в другой без естественного полового процесса.

Наиболее спорным прикладным направлением генной инженерии является клонирование. Клонирование – это процесс получения искусственным путем потомков идентичных прототипу – клонов.

Перспективы развития биотехнологий

Из истории биотехнологии

К концу XIX века были созданы весьма продуктивные сорта растений и породы животных. Выработаны правила их скрещивания и отбора, основанные на многовековом опыте. Одновременно с этим неуклонно росла потребность в наращивании производительного потенциала биотехнологии.

Новый стимул к дальнейшему развитию биотехнология получила благодаря возникновению в начале XX века генетики. Однако прошло около 40-50 лет, прежде чем ее успехи привели биотехнологию к новым достижениям. В первую очередь, благодаря использованию явления гетерозиса при создании новых сортов растений и пород животных. Гетерозис – это явление, при котором первое поколение от скрещивания родительских особей превосходит их по ряду параметров. Например, по продуктивности.

Используя эффект гетерозиса были выведены новые сорта кукурузы, риса, пшеницы и других культурных растений, дававшие невиданные ранее урожаи. И хотя в странах с высокоразвитым сельским хозяйством новые сорта не вызвали резких изменений, зато использование их в развивающихся странах произвело настоящую зеленую революцию.

Успехи в животноводстве были связаны не только с выведением новых пород животных, но и с созданием для них сбалансированной кормовой базы. В этом – еще одно достижение биотехнологии, научившейся обогащать растительные корма недостающими аминокислотами, белками, витаминами и другими добавками. Правда в этом ей помогла микробиологическая промышленность, ставшая важнейшим звеном биотехнологии.

Сегодня человек использует целую армию микроорганизмов. С их помощью он получает аминокислоты, витамины, антибиотики, органические кислоты, ферменты. Все они находят широкое применение в различных отраслях народного хозяйства.

Известен опыт применения микроорганизмов для решения проблем энергетики. Так, с помощью специальной культуры бактерий можно получить биогаз (смесь метана СН4 (65 %) и углекислого газа СО2). Производство такого газа выгодно там, где много растительных отходов и навоза.

Особо следует отметить использование микроорганизмов для решения экологических проблем: они помогают очищать природу от многих органических отходов. К сожалению, микроорганизмы не могут справиться с синтетическими полимерами. Создание таких штаммов – задача будущего.

Новые виток развития биотехнологии стал возможен в начале 70-х годов прошлого столетия в связи с созданием метода генной инженерии. Если раньше человек лишь производил отбор растений, животных или микроорганизмов с уже возникшими и полезными для него генетическими изменениями, то с помощью нового метода он смог сознательно создавать рекомбинантные ДНК (искусственные ДНК с определенным набором генов, а потому и с определенными свойствами). В итоге человек овладел технологией клонирования генов и выращивания необычных растений и животных, в геном которых интегрированы чужеродные гены.

Предметы

По алфавиту По предметным областям

Классы

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
angle-skew-bottom mix-copy next-copy-2 no-copy step-1 step-2 step-3 step-4 step-5 step-6 step-6