На біосферному рівні сучасна біологія вирішує глобальні проблеми, наприклад визначення інтенсивності утворення вільного кисню рослинним покривом Землі або зміни концентрації вуглекислого газу в атмосфері, пов'язаної з діяльністю людини. Біосфера-особлива оболонка землі, населина живими організмами. В літосфері до 4-5км в глибину; в гідросфері-по всій глибині; в атмосфері до 20-25км у висоту. Елементарною одиницею є біогеоценози, основною умовою існування - колообіг речовин.
Розвиток організму людини. Індивідуальний розвиток людини (онтогенез) починається з моменту запліднення, коли відбувається злиття жіночої (яйцеклітина) і чоловічий (сперматозоїд) статевих клітин. Початкові етапи розвитку протікає у статевих шляхах жінки, тому весь онтогенез прийнято ділити на пренатальний і постнатальний (від лат. natus - пологи) періоди, тобто дородової й післяпологовий.
У пренатальному (внутрішньоутробному) періоді онтогенезу у свою чергу виділяють зародковий (ембріональний) і плодовий періоди. Перший триває 2 місяці, другий - з 3 - го по 9 - й включно. В ембріональному періоді відбувається збільшення числа кліток, які поступово диференціюються в зачатки всіх типів тканин. Протягом другого місяця внутрішньоутробного розвитку утворяться органи (органогенез); формуються частини тіла: голова, шия, тулуб і кінцівки. З 3-го місяці починається інтенсивний ріст та розвиток тіла плода, що триває й після народження дитини.
З моменту народження починається процес самостійного життя індивідуума і його адаптація до навколишнього середовища. Ознаки, що здобуваються знову, нашаровуються на передані в спадковість, у результаті чого в організмі відбуваються складні перетворення. Фізичний розвиток індивідуума характеризується вагою, ростом і розмірами окремих частин тіла.
Ці показники протягом життя змінюються нерівномірно. Прискорений ріст спостерігається в період раннього дитинства (від 1 року до 3 років), у віці від 5 до 7 років і в період статевого дозрівання (від 11-12 до 15-16 років), при цьому змінюються й основні пропорції тіла. Паралельно з ростом спостерігаються вікові зміни у всіх органах і системах.
Приблизно до 20-25 років ріст людини припиняється й наступає відносно стабільний період існування – зрілий вік. Після 55-60 років організм починає поступово старіти, і в ряді органів виникають склеротичні зміни. Це у свою чергу викликає зниження різних функцій організму.
У процесі розвитку й росту організму й формування його нервової системи міняється характер і рівень потреб людини. У немовляти домінують вітальні потреби, пов'язані зі здійсненням життєво важливих функцій: харчування, подиху, сну й т.п. Поступово формуються й інтенсивно розвиваються різноманітні фізіологічні потреби, пов'язані з переміщенням у просторі, із засвоєнням різних харчових речовин, ростом і розвитком, а також самостійним виконанням і довільним регулюванням фізіологічних функцій. Порівняно рано, уже на першому році життя, починають формуватися пізнавальні потреби, особливо в період раннього дитинства (1-3 року) і пізніше протягом дошкільного й шкільного періодів розвитку дитини. Формування соціально-комунікативних потреб займає досить тривалий період онтогенезу, включаючи зріле життя індивідуума.
У період статевого дозрівання в розвитку особистості суб'єкта домінують соціально-комунікативні потреби. Вершиною в розвитку особистості є творчі потреби, пов'язані з нагромадженням нових знань і культурних цінностей. Початок формування цих потреб варто віднести до кінця раннього дитинства й переходу до дошкільного періоду розвитку. Однак домінуючою мотиваційною основою вони можуть стати пізніше, коли особистість людини вже сформована, і наступає період зрілого існування.
Генеалогічний метод полягає в вивченні родинного дерева на основі Менделєєвських законів спадковості і допомагає встановити характер наслідування ознаки (домінанта чи рецесивна).
Так встановлюють спадковість індивідуальних особливостей людини: рис обличчя, зросту, групи крові, розумового і психічного складу, а також деяких захворювань. Наприклад, при вивчені родоводу королівської династії Габсбургів в декількох поколіннях прослідковуються вип’ячена нижня губа і ніс з горбиком.
Цим методом виявлені шкідливі наслідки близькородинних шлюбів, які особливо проявляються при гомозиготності по одній і тій же не сриятливій рецесивній ознаці. В родинних шлюбах імовірність народження дітей зі спадковими хворобами і рання дитяча смертність в сотні разів вище середньої.
Близнюковий метод полягає в вивченні різниці між однояйцевими близнюками. Цей метод представлений самою природою. Він допомагає виявити вплив умов середовища на фенотип при однакових генотипах.
Однояйцеві близнюки, які виросли в однакових умовах, мають вражаючу подібність не лише в морфологічних ознаках, але й в психічних і інтелектуальних особливостях. З допомогою близнюкового методу виявлена роль спадковості в ряді захворювань
Популяційний метод. Популяційна генетика вивчає генетичну різницю між окремими групами людей (популяціями), вивчає закономірності географічного розподілу генів.
Цитогенетичний метод. Грунтується на вивченні мінливості і спадковості на рівні клітини і субклітинних структур. Встановлений зв’язок ряду важких захворювань з порушеннями в хромосомах.
Хромосомні порушення зустрічаються в 7 з кожної тисячі новонароджених, і вони приводять до загибелі ембріону (викидня) в першій третині вагітності в половині всіх випадків. Якщо дитина з хромосомними порушеннями народжується живою, то, зазвичай, страждає важкими хворобами, відстає в розумовому і фізичному розвитку.
Біохімічний метод. Дозволяє виявити багато спадкових хвороб людини, пов’язаних з порушенням обміну речовин. Відомі аномалії вуглеводного, амінокислотного, ліпідного та інших типів речовин
Так, наприклад, цукровий діабет обумовлений порушенням нормальної діяльності підшлункової залози – вона не виділяє в кров достатньої кількості гормону інсуліну, в результаті чого підвищується вміст цукру в крові. Це порушення викликається не однією помилкою генетичної інформації, а цілим набором, які разом приводять до схильності до захворювання.
Однак при вивченні генетики людини виникають певні труднощі, викликані:
- неможливістю застосування основного генетичного методу контрольних схрещувань; - рідкою зміною поколінь; малочисленным потомством, великою кількістю хромосом,
Людина щаслива, коли вона, її рідні – здорові. Стан людини, фенотипові ознаки визначає генотип, тобто сукупність генів, що отримані від батьків. А гени – це ланки ДНК, які відповідають за синтез білків. І білки відповідають за ознаки. Таким чином: хромосома → ген → білок → ознака, це ті закономірності, що вивчає наука генетика. Важливе значення має медична генетика. Саме вона вивчає спадкові хвороби, попередження їх розвитку в онтогенезі, подовження життя людини. Для цього створюють генетичні карти, встановлюють групи зчеплення і локалізовані в них гени, вивчають особливості мутаційного процесу і шляхи запобігання різних мутацій, зчеплені й не зчеплені зі статтю гени, причини нерозходження хромосом і хромосомні перебудови.