Презентация к элективному занятию по биологии в 10-11 классе: Методы биотехнологии

Методы БИОТЕХНОЛОГИИ Урок в профильном классе (10-11) Учителя биологии: Андреевских О.А., химии: Ерпалова И.Д. МКОУ «Троицкая СОШ №»5»

Производство ферментов, витаминов Антибиотики,вакцины Белки и аминокислоты в добавках Биологическая очистка почвы и воды Защита растений от вредителей селекция Биотехнология – это промышленное использование биологических процессов и систем на основе выращивания высокоэффективных форм микроорганизмов, культур клеток и тканей растений и животных с необходимыми человеку свойствами.

Благодаря этой рекламе сайт может продолжать свое существование, спасибо за просмотр.

Основная задача современной биотехнологии СОЗДАВАТЬ новые сорта растений, породы животных и штаммы микроорганизмов, имеющие хозяйственно ценные признаки,стабильно передающиеся по наследству. Устойчиво переносят неблагоприятные условия, Могут эффективно используют солнечную энергию Позволяют получать биологически чистую продукцию без чрезмерного загрязнения окружающей среды Более приспособлены к промышленным условиям

Биотехнология основана на: Генетике, Молекулярной биологии, Биохимии, Эмбриологии и клеточной биологии, Прикладных дисциплинах: химической и информационных технологиях и робототехнике.

С величайшим изумлением я увидел в капле великое множество зверюшек, оживленно двигающихся во всех направлениях, как щука в воде. Самое мелкое из этих крошечных животных в тысячу раз меньше глаза взрослой вши. Антони Ван Левенгук 1917г – Карл Эрике вводит термин «биотехнология» описал бактерии (1683)

Использование микроорганизмов Большая скорость размножения Разнообразны по физиологическим и биохимическим свойствам Очень продуктивны 500 кг дрожжей- 50 т белка! (10 слонов) Чрезвычайная приспособляемость

Методы биотехнологии клеточная инженерии: Культивирование Реконструкция клонирование генная инженерия: выделение или искусственный синтез нужного вида из генома одного организма и введение его в геном другого Хромосомная инженерия: Метод гаплоидов Метод полиплоидов Замена хромосом в геноме

1 метод- культивирование (метод культуры тканей) Клеточная инженерия Метод основан на способности клеток делиться при помещении в питательную среду. Клетки при определённых условиях формируют полноценное растение. Культура клеток женьшеня вырабатывает ценные для человека вещества, Клетки кожи используют для лечения ожогов.

Клеточная инженерия 2 метод- реконструкция «in vitro» Тотипотентность- способность в результате регенерации из одной клетки формировать целое растение

3 метод- клонирование Клеточная инженерия Метод пересадки ядер соматических клеток в яйцеклетки. Позволяет получать генетические копии организма.

Клонирование. Клон – группа генетически идентичных клеток. 1997 год. Шотландский ученый Ян Вильмут с коллегами провели успешное клонирование овцы. Началась эра клонирования животных. Клонирование может позволить реставрировать давно погибшие виды. Воспроизвести копии выдающихся по продуктивности животных-рекордистов. Почему этот метод вызывает большое количество вопросов этического плана?

А А вот как это было… овца породы финский дорсет (из клеток тканей молочной железы этой взрослой овцы извлекли соматические ядра) овца породы шотландская черномордая (от которой взяли яйцеклетку, удалив из неё гаплоидное ядро) 2n 0n Б В овца породы шотландская черномордая (ей трансплантировали образовавшуюся диплоидную зиготу, которую предварительно стимулировали к дроблению электрошоком)

Хромосомная инженерия Метод гаплоидов. Выращивание гаплоидных растений с последующим удвоением хромосом. Полностью гомозиготное растение получают за 2-3 года (при инбридинге- 6-8 лет!) Метод полиплоидов. Кратное увеличение хромосом. Метод- замена некоторых хромосом в геноме одного организма на сестринские хромосомы другого.

Генная инженерия Основана на выделении (или на искусственном синтезе) нужного гена из генома одного организма и введение его в геном другого организма зачастую далёкому по происхождению (впервые процесс был проведён в 1969 году) Кишечная палочка-излюбленный объект микробиологов Формальная дата рождения – 1972 год. Стэнфордский университет Пол Берг и группа биохимиков синтезировали рекомбинантную ДНК.

Современная лаборатория генной инженерии

ПОЛУЧЕНИЕ ТРАНСГЕННЫХ РАСТЕНИЙ

Для этого надо осуществить 4 стадии трансгенеза (переноса генов) … Клетка А имеет какой-то признак, который мы хотим получить в клетке В Допустим, что… А В

Участок ДНК Клетка А Идентификация и выделение интересующих исследователей генов из клетки А Стадия 1 рестрикция Выделение плазмид из клеток бактерий Бактериальная клетка рестриктазы

Стадия 2 лигирование Соединение отдельных фрагментов ДНК в единую молекулу в составе плазмиды лигазы Гибридная плазмидная ДНК

Клетка В Стадия 3 трансформация Введение гибридной плазмидной ДНК в клетку В

Клетка В получила новый ген, а вместе с ним и новый признак В Стадия 4 скрининг Копирование нужного гена в новой клетке с обеспечением его работы

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 Трансгенные организмы

Инструкция по проведению практической работы   Тема: Моделирование элементов вектора Цель: проработать операции в создании вектора Оборудование: веревочная модель рекомбинантной ДНК и веревочная модель плазмиды (тесьма разного цвета)   Ход работы   Выделяем участок ДНК (ген), который отвечает за синтез инсулина. Выделяем плазмиду (кольцевую двуцепочечную молекулу ДНК бактериальной клетки). Разрезаем плазмиду и вшиваем ген. Получили рекомбинантную плазмиду, она несет человеческий ген. Встраиваем ее в бактерию. Бактерии размножаются и производят инсулин. Выделяем и очищаем инсулин.

Плазмида Тотопотентность Рестриктаза Лигаза Клонирование Культивирование Метод полиплоидов Трансгенные организмы Повторим Продолжите фразу: биотехнология в современном мире…

Домашнее задание: эссе на тему: «Этические аспекты некоторых методов биотехнологии»