Презентация "Биотехнология"

Задачи, методы и достижения БИОТЕХНОЛОГИИ

Презентация подготовлена Сапун А.С., Минск, 2010

Древнеримский оратор Цицерон считал, что правильно построенная речь содержит ответы на семь вопросов:

Что?

Как?

Почему?

Когда?

Где?

Чем?

Зачем?

БИОТЕХНОЛОГИЯ

ЧТО?

КОГДА?

ГДЕ?

ЗАЧЕМ?

Биотехнология – это использование живых объектов и биологических процессов в производстве

1917г – Карл Эрике вводит термин «биотехнология»

в Венгрии

для получения необходимых человеку продуктов и биологически активных соединений

ЧЕМ?

ПОЧЕМУ?

КАК?

Основная задача современной биотехнологии

СОЗДАВАТЬ новые

сорта растений, породы животных и

штаммы микроорганизмов, имеющие

хозяйственно ценные

признаки ,стабильно

передающиеся по наследству.

Какие это хозяйственно ценные признаки, давайте подумаем вместе?

• Устойчиво переносят неблагоприятные условия,
• Могут эффективно используют солнечную энергию
• Позволяют получать биологически чистую продукцию без чрезмерного загрязнения окружающей среды
• Более приспособлены к промышленным условиям

Презентация подготовлена Сапун А.С., Минск, 2010

Основные ПРЕИМУЩЕСТВА современной биотехнологии над селекцией:

• Можно (нельзя) скрещивать неродственные виды;
• Можно (нельзя) извне управлять процессом рекомбинации в организме (постоянство своего генетического состава организм очень надежно охраняет);
• Можно (нельзя) предугадать, какое получится потомство.

Методы биотехнологии

Методы генной инженерии

Методы клеточной инженерии

Клонирование

ЧЕМ? пользуется биотехнология

Генная инженерия-

это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой.

Презентация подготовлена Сапун А.С., Минск, 2010

Допустим, что…

В

А

Клетка А имеет какой-то признак,

который мы хотим получить в клетке В

Для этого надо осуществить 4 стадии трансгенеза (переноса генов) …

Презентация подготовлена Сапун А.С., Минск, 2010

рестриктазы

Стадия 1

Участок ДНК

Клетка А

Бактериальная клетка

Идентификация и выделение интересующих исследователей генов из клетки А

Выделение плазмид из клеток бактерий

Стадия 2 Соединение отдельных фрагментов ДНК в единую молекулу в составе плазмиды

лигазы

Гибридная плазмидная ДНК

Презентация подготовлена Сапун А.С., Минск, 2010

Стадия 3 Введение гибридной плазмидной ДНК в клетку В

Клетка В

Стадия 4 Копирование нужного гена в новой клетке с обеспечением его работы

В

Клетка В получила новый ген, а вместе с ним и новый признак

Презентация подготовлена Сапун А.С., Минск, 2010

Результаты генной инженерии

С помощью этих методов получают трансгенные организмы, витамины, антибиотики, аминокислоты, гормоны.

Томатная паста

Помидоры содержат ген, замедляющий действие фермента полигалактуроназы, расщепляющего пектин. Такие помидоры не гниют в полтора раза дольше обычных

Вечносвежие помидоры

Кроме устойчивых к гниению ученые разработали морозоустойчивые помидоры, - в их ДНК внедрен ген холодноводной рыбы

Рапс масличный в диком виде не встречается. В настоящее время рапс — основная масличная культура во многих странах мира, а также частый объект генетической модификации.

Соя — самое „трансгенное“ растение в мире. В США около 75% её посевных площадей засеяны генетически модифицированными сортами, а, например, в Аргентине они составляют 99%!

Бабочка-монарх — символ движения противников генетически модифицированных растений…

Презентация подготовлена Сапун А.С., Минск, 2010

рестриктазы

Стадия 3

лигазы

Участок ДНК

Стадия 1

Стадия 2

Стадия 4

Презентация подготовлена Сапун А.С., Минск, 2010

Методы клеточной инженерии

• Клеточная селекция
• Соматическая гибридизация

Презентация подготовлена Сапун А.С., Минск, 2010

Клеточная селекция

Чтобы получить большое количество растений, можно выделить одну клетку

Презентация подготовлена Сапун А.С., Минск, 2010

Размножить клетки и прорастить в питательной среде

Презентация подготовлена Сапун А.С., Минск, 2010

И получить большое количество таких же растений

Презентация подготовлена Сапун А.С., Минск, 2010

Соматическая гибридизация

- это слияние двух различных клеток в культуре тканей

Презентация подготовлена Сапун А.С., Минск, 2010

История овечки Долли

Самый новый метод, открывающий много перспектив и создающий много споров - клонирование.

Клонирование человека: «за» или «против»

А вот как это было…

2n

А

овца породы финский дорсет

(из клеток тканей молочной железы этой взрослой овцы извлекли соматические ядра)

0n

Б

В

овца породы шотландская черномордая

(ей трансплантировали образовавшуюся диплоидную зиготу, которую предварительно стимулировали к дроблению электрошоком)

овца породы шотландская черномордая

(от которой взяли яйцеклетку, удалив из неё гаплоидное ядро)

Не так всё просто на практике, как показано на схемах. Существует множество технических трудностей.

КАК оценивать современную биотехнологию?

ПРОТИВНИКИ

• НЕ все методы достаточно отработаны и проверены для внедрения их в жизнь
• НЕгативное влияние модифицированных продуктов может проявляться через длительное время или отражаться на потомстве
• НЕизвестно, как “новые растения, животные, микроорганизмы” повлияют на экологический баланс в мире

СТОРОННИКИ

• Внедрение нужных генов вскоре позволит избавиться от наследственных заболеваний
• Можно заставлять клетки синтезировать необходимые лекарства, вещества употребляемые в пищу
• Возможность клонировать любые живые объекты
• Можно спасти планету от голода

ПОЧЕМУ биотехнология сейчас так актуальна?

Презентация подготовлена Сапун А.С., Минск, 2010

Спасибо за внимание!