Повні розв’язки, як у зошиті. Хочеш розібратися самостійно — під кожним завданням є «Пояснення з репетитором».
§ 33. Сучасна біотехнологія. Генна і клітинна інженерія
Завдання 1 (с. 167)
Можливості технології рекомбінантних ДНК
Описати можливості, які надає технологія рекомбінантних ДНК (технологія створення організмів з новими властивостями).
Розв’язання
Визначаємо основну мету технології — створення організмів із потрібними властивостями шляхом модифікації ДНК.
Перелічуємо сфери застосування: отримання ліків (інсулін, гормон росту), створення стійких до шкідників чи посухи рослин, виробництво вакцин та діагностичних тестів.
Відповідь:
Технологія рекомбінантних ДНК дозволяє цілеспрямовано змінювати гени організмів для отримання нових властивостей (наприклад, стійкості до хвороб або вироблення ліків), що відкриває можливості в медицині, сільському господарстві та промисловості.
Завдання 2 (с. 167)
Властивості ГМО-рослин
Перелічити властивості, які надають рослинам штучно введені гени (наприклад, стійкість до гербіцидів, покращення харчової цінності тощо).
Розв’язання
Описуємо стійкість до гербіцидів (рослина витримує обробку, не шкодячи культурі).
Згадуємо покращення харчової цінності (наприклад, «золотий рис» з провітаміном А).
Перелічуємо інші властивості: стійкість до посухи/холоду, шкідників та подовження терміну зберігання плодів.
Відповідь:
Штучно введені гени надають рослинам такі властивості: стійкість до гербіцидів, покращення харчової цінності (наприклад, підвищений вміст вітамінів), стійкість до несприятливих умов (посуха, холод, засолення), стійкість до шкідників та подовження терміну зберігання плодів.
Завдання 3
Порівняння тестування ліків
Порівняти тестування ліків на клітинах у пробірці та на тваринах, визначити переваги й обмеження кожного підходу.
Розв’язання
Описуємо переваги тестування на клітинах у пробірці: швидкість, дешевизна, можливість перевірки безпосередньої дії на конкретні тканини, відсутність болю для живих істот.
Вказуємо обмеження клітинних культур: неможливість повністю передбачити системну реакцію організму (імунітет, метаболізм), оскільки клітини в пробірці не мають повної взаємодії органів.
Описуємо переваги тестування на тваринах: можливість оцінити вплив на цілісний організм, включаючи нервову систему та імунітет.
Вказуємо обмеження тестування на тваринах: висока вартість, етичні проблеми, різниця у фізіології між видами (результати можуть відрізнятися від реакції людини).
Відповідь:
Тестування на клітинах у пробірці має переваги у швидкості та безпеці для живих істот, але не враховує системну взаємодію органів. Тестування на тваринах дозволяє оцінити вплив на цілісний організм, проте є дорогим, етично складним і має обмеження через фізіологічні відмінності між видами.
Завдання 4 (с. 167)
Етичні проблеми клонування людини
Проаналізувати ситуацію з незаконним клонуванням людини (як у фільмі «Шостий день») та визначити можливі проблеми й етичні питання.
Розв’язання
Визначаємо основну проблему: порушення права людини на унікальність свого генетичного коду, оскільки вона стає копією іншої особи.
Розглядаємо психологічні ризики: клонована людина може відчувати тиск очікувань щодо повторення життя «донора» або відчуття неповноцінності.
Згадуємо соціальні та юридичні питання: визначення правового статусу клона, ризик експериментів над людьми без їхньої згоди, можливі генетичні помилки при клонуванні.
Відповідь:
Якщо відбудеться незаконне клонування людини, виникнуть проблеми з правом на унікальність особистості, психологічні травми через тиск очікувань та ризики генетичних дефектів. Етичні питання стосуються моральної допустимості створення «копій» людей, порушення їхньої волі та безпеки донорів клітин.
Завдання 5
Вирощування м'яса в пробірці та його вплив на світ
Розглянути схему виробництва лабораторного м'яса (клеточна культура), пояснити принцип роботи, описати зміни у світі при реалізації ідеї та навести приклади використання біотехнологій у житті.
Розв’язання
Схема розробки полягає в тому, що з м'язової тканини тварини беруть кілька клітин, які потім поміщають у спеціальний біореактор (пробірку) із поживним середовищем.
Клітини швидко діляться та перетворюються на нову м'язову тканину, яку можна видати як готове м'ясо без необхідності вбивати тварину.
Якщо ця ідея реалізується повною мірою, це дозволить значно зменшити кількість тварин на фермах, економити великі площі землі та води, які зараз витрачаються на вирощування кормів для худоби.
Приклади використання продуктів сучасної біотехнології: інсулін для лікування діабету (виробляється бактеріями), «золотий рис» з провітаміном А, бактеріальні добрива та вакцини проти гепатиту B.
Відповідь:
М'ясо вирощують шляхом розмноження клітин м'язової тканини в біореакторах; це дозволить зменшити тваринницьку промисловість та екологічний слід. Приклади: інсулін, ГМО-рослини, вакцини.
