Биология в системе наук. 10 класс (базовый уровень)

1. Биология в системе наук

10 класс (базовый уровень)

2.

Ступени формирования научной картины мира
Научные факты
– объективные, проверяемые данные.
Гипотезы
– предположения, объясняющие факты.
Теории
– подтверждённые гипотезы, объединяющие
законы.
Научные
мировоззрения
– метауровень, синтез теорий в общую
картину мира.
Схема отражает постепенное восхождение от конкретных
наблюдений (фактов) к системным обобщениям (теориям) и далее
— к целостному пониманию мира (научному мировоззрению).

3.

Современная научная картина мира
Наука о жизни
биология
Современная научная картина мира — это
целостная система представлений о Вселенной,
природе, человеке и обществе, основанная на
достижениях науки. Она формируется под влиянием
ключевых дисциплин и междисциплинарных
исследований.
Точные науки
Физические
науки
Гуманитарные
науки
математика
химия
социология
логика
физика
психология
география

4.

Связь биологии с естественными науками
химия
физика
биохимия
<ahref="https://www.freepik.com/freevector/science-cartoonset_4005771.htm">Image by macrovector on
Freepik</a>
биофизика
биология
биостатистика
математика
биоинформатика
<ahref="https://www.freepik.co
m/free-vector/laptop-computerwith-academic-icon-whitebackground_20499341.htm">Im
age by brgfx on Freepik</a>
информатика

5.

Связь биологии с техническими науками
биотехнология
бионика
использование живых
организмов для создания
лекарств, ГМО, биотоплива
применение
биологических принципов
в технике
биология
разработка искусственных
органов, нанороботов для
лечения болезней
медицинские
технологии

6.

Связь биологии с общественными науками
философия
этика
происхождение жизни, этика
клонирования, определение
живого и неживого
биоэтика (проблемы
эвтаназии, генной инженерии,
экспериментов на животных)
биология
влияние биологии на
искусство
эстетика
биоправо (регулирование
ГМО, клонирования, охраны
редких видов)
право

7.

Роль биологии в формировании современной
естественно-научной картины мира
Биология объединяет знания о живом.
Биология тесно связана с другими науками.
Биология имеет практическое значение в медицине, сельском
хозяйстве, биотехнологии и экологии.
Биология служит ключевым инструментом для повышения
качества жизни.
Без достижений биологии человечество не смогло бы:
• победить многие болезни,
• обеспечить себя едой,
• создать экологичные технологии,
• сохранить природу для будущих поколений.

8.

Значение биологии в практической деятельности человека
Медицина и здравоохранение
Биология — основа современной медицины.
Основные направления:
Генная инженерия
• CRISPR-Cas9 (технология редактирования генома) для лечения
наследственных заболеваний.
• Персонализированная медицина (подбор лекарств по ДНК).
Биотехнологии
• Производство инсулина, вакцин.
• Создание искусственных органов (3D-биопечать).
Микробиология и иммунология
• Антибиотики (пенициллин, открытый Флемингом).
• Пробиотики для восстановления микрофлоры.
Пример: Расшифровка генома человека (2003 г.) позволила разрабатывать
таргетные препараты против рака (точечно воздействующие на раковые клетки).

9.

Значение биологии в практической деятельности человека
Сельское хозяйство
Биология повышает эффективность агропромышленного комплекса.
Главные достижения:
Генетика и селекция
• Выведение высокоурожайных сортов.
• Устойчивые к засухе и вредителям культуры.
Биотехнологии
• ГМО (кукуруза, соя с повышенной питательностью).
• Вертикальные фермы и гидропоника.
Биозащита растений
• Энтомофаги (хищные насекомые против вредителей).
• Биопестициды на основе бактерий.
Пример:
Золотой рис (с витамином А) спасает от слепоты в развивающихся странах.

10.

Значение биологии в практической деятельности человека
Охрана природы и экология
Биология помогает сохранить планету.
Основные задачи:
Восстановление экосистем
• Реинтродукция исчезающих видов (зубры, амурские тигры).
• Лесовосстановление с учетом биоразнообразия.
Биоремедиация
• Очистка нефтяных разливов бактериями.
• Фиторемедиация (растения, поглощающие тяжелые металлы).
Мониторинг биоразнообразия
• ДНК-анализ почвы и воды для оценки состояния экосистем.
• Спутниковые технологии для защиты лесов.
Пример:
Проект возвращения в природу волков, бизонов и рысей.

11.

Биологические науки
По объекту
исследования
По уровню
организации
По методам и задачам
вирусология
молекулярная
биология
генетика
микробиология
цитология
биохимия
микология
гистология
физиология
ботаника
анатомия
эволюционная
биология
зоология
морфология
экология
антропология
экология
биотехнология

12.

Профессии, связанные с биологией
Медицина и
здравоохранение
Экология и охрана
природы
(врачи всех специальностей,
медицинские лаборанты)
(эколог, морской биолог,
эколог-охотовед)
Биотехнологии и генная
инженерия
Сельское и лесное
хозяйство
(биотехнолог, генный инженер,
биоинформатик)
(агроном, фитопатолог,
зоотехник, ветеринар)
Наука и образование
(биолог-исследователь,
преподаватель биологии,
журналист)
Криминалистика и
судебная экспертиза
(криминалист-генетик)

13.

Современные профессии. Медицина
IT – медик
Генетический консультант
Создание базы физиологических
данных и программного
обеспечения для лечебного и
диагностического оборудования.
Генетический анализ с целью
выявления наследственных
заболеваний, онкозаболеваний,
нарушений обмена веществ с
помощью генетического скрининга.

14.

Современные профессии. Медицина
Разработчик киберпротезов и
имплантов
Разработка функциональных
искусственных устройств и органов.
IT – генетик
Программирование генома по
заданным параметрам за счет
генотерапии, внесения изменений в
генетический аппарат человека.

15.

Современные профессии. Биотехнология
Системный биотехнолог
Специалист по применению и
использованию современных
материалов, созданных с помощью
биотехнологии.
Архитектор живых систем
Проектирование технологий
замкнутого цикла с участием
генномодифицированных
организмов и микроорганизмов
(биореакторы, переработка
мусора).

16.

Современные профессии. IT-сектор и строительство
Проектировщик
нейроинтерфейсов
Разработка совместимых с
нервной системой человека
интерфейсов для управления
компьютерами, роботами.
Биоархитектор
Проектирование здания,
конструкции и материалы,
используя принципы живых
организмов и биотехнологии,
создание «живых» материалов.