Доклад на тему генная и клеточная инженерия

03.10.2019 Владлена DEFAULT 1 comments

Редукционизм и холизм. Огромные перспективы открывает использование генотерапии для лечения онкологических заболеваний. Презентация к уроку Генная и клеточная инженерия. Сливаются клетки растений, относящихся к разным видам, например, картофеля и томата. Речь идет об использовании мелких животных, например, кроликов, для поедания сорняков на полях. Структура нитрогеназы одинакова у всех азотфиксирующих организмов. Т-ДНК, встраиваясь в геном растения, выключает ген, в который она встроилась, а по утрате функции можно легко отбирать мутанты явление сайлесинга - замолкания генов.

Их производство составило важную отрасль биотехнологии. По мере развития генной и клеточной инженерии в обществе возникает все больше и больше беспокойства по поводу возможных манипуляций с генетическим материалом. Некоторые опасения теоретически оправданы. Например, нельзя исключить пересадок генов повышающих устойчивость к антибиотикам некоторых бактерий, создания новых форм пищевых продуктов, однако эти работы контролируются государствами и обществом.

В любом случае опасность от болезней, недоедания и других потрясений значительно выше, чем от генетических исследований.

Следовательно, каждый из таких отдельных генетических эффектов может стать точкой приложения генотерапевтического подхода. При клонировании исходный организм служит родоначальником клона — ряда организмов, повторяющих из поколения в поколение и генотип , и все признаки родоначальника. Опасность современных биотехнологий Генетическая инженерия - конструирование in vitro функционально активных генетических структур рекомбинантных ДНК , или иначе - создание искусственных генетических программ Баев А.

Производством лекарств, гормонов и других биологических веществ занимается такое направление. Для того чтобы искусственно получать человеческий инсулин методами генной инженерии в промышленных масштабах, необходимо. Курс повышения квалификации. Инновационные технологии обучения биологии как основа реализации ФГОС.

Биология и химия: теория и методика преподавания в образовательной организации. Скачать материал. Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет категориюкласс, учебник и тему:.

[TRANSLIT]

Выберите класс: Все классы Дошкольники 1 класс 2 класс 3 класс 4 класс 5 класс 6 класс 7 класс 8 класс 9 класс 10 класс 11 класс. Выберите учебник: Все учебники. Выберите тему: Все темы. Краснящих Людмила Ивановна Написать Биология 11 класс Конспекты. Спрос на данную методику постоянно растёт, а Вам для её освоения достаточно будет пройти один курс повышения квалификации 72 часа прямо в Вашем личном кабинете на сайте "Инфоурок". Пройдя курс Вы получите: - Удостоверение о повышении квалификации; - Подробный план уроков стр.

Подать заявку. Брейн-ринг по биологии 8 класс. Технологическая карта к первому уроку в 7 классе. Презентация к уроку Генная и клеточная инженерия. Задания на формирование функциональной грамотности на уроках биологии. Урок "Наследственная генотипическая изменчивость". Видеоурок - практикум "Экологическая экспертиза продуктов питания" 8 класс Часть4. Видеоурок - практикум "экологическая экспертиза продуктов питания" 8 класс Часть3.

Полагают, что индуцированная устойчивость растений к вирусам обусловлена особым антивирусным белком, очень похожим на интерферон животных. Представляется возможным методом генетической инженерии усилить экспрессию гена, кодирующего этот белок, путем его амплификации или подстановки под более сильный промотор. Следует отметить, что использование генетической инженерии для защиты растений от различных патогенных микроорганизмов в значительной мере сдерживается недостаточностью знаний о механизмах защитных реакций растений.

Для борьбы с насекомыми-вредителями в растениеводстве используются химические средства -- инсектициды. Однако они оказывают вредное влияние на доклад на тему генная и клеточная инженерия, убивают и полезных насекомых, загрязняют окружающую среду, дороги, и кроме того, насекомые довольно скоро приспосабливаются к.

Известно более видов насекомых, устойчивых к используемым инсектицидам. Поэтому все большее внимание привлекают биологические средства борьбы, обеспечивающие строгую избирательность действия и отсутствие адаптации вредителей к применяемому биопестициду.

  • Была доказана возможность создания рекомбинантных молекул с использованием исходных молекул ДНК из различных видов и штаммов бактерий, их жизнеспособность, стабильность и функционирование.
  • Встраивание гена этого белка в геном растений дает возможность получить трансгенные растения, не поедаемые насекомыми.
  • Клонирование животных схема Клонирование человека.
  • Болезнь удалось бы победить, если бы были найдены новые гены, введение которых в зараженные ВИЧ лимфоциты останавливало бы дальнейшее размножение вируса.
  • Была доказана возможность создания рекомбинантных молекул с использованием исходных молекул ДНК из различных видов и штаммов бактерий, их жизнеспособность, стабильность и функционирование.

Уже довольно давно известна бактерия Bacillus thuringiensis, продуцирующая белок, являющийся очень токсичным для многих видов насекомых, в то же время безопасный для млекопитающих. Белок дельта-эндотоксин, CRY-белок продуцируется различными штаммами В.

Взаимодействие токсина с рецепторами строго специфично, что усложняет подбор комбинации токсин--насекомое. В природе найдено большое количество штаммов В.

2463561

Препараты В. Безопасность токсина и его составных белков для человека и других млекопитающих полностью доказана. Встраивание гена этого белка в геном растений дает возможность получить трансгенные растения, не поедаемые насекомыми. Кроме видоспецифичности по действию на насекомых встраивание прокариотических генов дельта-токсинов в геном растений даже под контролем сильных эукариотических промоторов не привело к высокому уровню экспрессии.

Доклад на тему генная и клеточная инженерия такое явление возникло в связи с тем, что эти бактериальные гены содержат значительно больше адениновых и тиминовых нуклеотидных оснований, чем растительная ДНК. Эта проблема была решена путем создания модифицированных генов, где из природного гена вырезали и добавляли те или иные фрагменты с сохранением доменов, кодирующих активные части дельта-токсина. Так, например, с помощью таких подходов был получен картофель, устойчивый к колорадскому жуку.

Получены трансгенные растения табака, способные синтезировать токсин. Такие растения были нечувствительны к гусеницам Manduca sexta.

Последние погибали в течение 3 суток контакта с токсинпродуцирующими растениями. Токсинообразование и обусловленная им устойчивость к насекомым передавалась по наследству как доминантный признак.

Доклад на тему генная и клеточная инженерия 588

В настоящее время так называемые Bt-растения от В. В связи с возможностями генной инженерии конструировать энтомопатогенные растения на основе токсина микробного происхождения еще больший интерес к себе вызывают токсины растительного происхождения. Фитотоксины являются ингибиторами белкового синтеза и осуществляют защитную функцию, направленную против насекомых-вредителей микроорганизмов и вирусов.

Лучше всех среди них изучен рицин, синтезируемый в клещевине: его ген клонирован и установлена нуклеотидная последовательность. Однако высокая токсичность рицина для млекопитающих ограничивает генноинженерные работы с ним только техническими культурами, не используемыми в пищу человека и на корм животным.

Токсин, вырабатываемый фитолаккой американской, эффективен против вирусов и безвреден для животных. Механизм его действия заключается в инактивации собственных рибосом при проникновении в клетки различного рода патогенов, в том числе фитовирусов. Пораженные клетки некротизируются, предотвращая размножение патогена и его распространение по растению.

В настоящее время проводятся исследования по изучению гена этого белка и передаче его в другие растения. Вирусные болезни широко распространены среди насекомых, поэтому для борьбы с насекомыми-вредителями можно использовать природные вирусы насекомых, препараты которых называют вирусными пестицидами.

В отличие от ядохимикатов они обладают узким спектром действия, не убивают полезных насекомых, они быстро разрушаются во внешней среде и не опасны для растений и доклад на тему генная и клеточная инженерия. Наряду с вирусами насекомых используются как биопестициды некоторые грибы, поражающие насекомых-вредителей.

Крик создали двуспиральную модель ДНК. Устойчивость растений к тому или иному стрессовому фактору является результатом воздействия множества разных генов, поэтому говорить о полной передаче признаков толерантности от одного вида растения другому генноинженерными методами не приходится. Существуют растения, естественная устойчивость которых к гербицидам основана на детоксикации. Причем у трансформированных растений не отмечалось снижения фертильности, нежелательного изменения ростовых и физиологических характеристик исходных экземпляров и их потомства. У больного ребенка извлекли Т-лимфоциты, трансформировали ретровирусным вектором, введя нормальный ген аденозиндезаминазы и вернули клетки в организм.

Применяемые сейчас биопестициды являются природными штаммами энтомопатогенных вирусов и грибов, однако не исключена возможность создания в будущем методами генетической инженерии новых эффективных биопестицидов.

Повышение устойчивости растений к стрессовым условиям. Растения очень часто подвергаются воздействию различных неблагоприятных факторов окружающей среды: высокие и низкие температуры, недостаток влаги, засоление почв и загазованность среды, недостаток или, напротив, избыток некоторых минеральных веществ и т.

Этих факторов множество, поэтому и способы защиты от них многообразны -- от физиологических свойств до структурных приспособлений, позволяющих преодолевать их пагубное действие.

Биотехнологии: генные, хромосомные, клеточные

Устойчивость растений к тому или иному стрессовому фактору является результатом воздействия множества разных генов, поэтому говорить о полной передаче признаков толерантности от одного вида растения другому генноинженерными методами не приходится. Тем не менее у генетической инженерии имеются определенные возможности для повышения устойчивости растений. Это касается работы с отдельными генами, контролирующими метаболические ответы растений на стрессовые условия, например сверхпродукцию пролина в ответ на осмотический шок, на действие засоления, синтез особых белков в ответ на тепловой шок и т.

Предлоги в русском языке докладРентгенология в стоматологии реферат
Реферат на тему вирусы по биологии краткоОсновные пожарные автомобили общего применения реферат
Синтетические волокна химия докладФинансовый рынок сша реферат
Этика и общение рефератДоклад тимур и его команда
Доклад комиссии м сальеРеферат лекарственные средства и безопасность движения поездов

Дальнейшее углубленное изучение физиологической, биохимической и генетической основы ответной реакции растения на условия среды, несомненно, позволит применять методы генетической инженерии для конструирования устойчивых растений. Пока можно отметить лишь косвенный подход для получения морозоустойчивых растений, основанный на генноинженерных манипуляциях с Pseudomonas syringae. Этот микроорганизм, сосуществующий с растениями, способствует их повреждению ранними заморозками Механизм явления связан с тем, что клетки микроорганизма синтезируют особый белок, доклад на тему генная и клеточная инженерия во внешней мембране и являющийся центром кристаллизации льда.

Известно, что формирование льда в воде зависит от веществ, могущих служить центрами образования льда. Белок, вызывающий формирование кристаллов льда в различных частях растения листья, стебли, корниявляется одним из главных факторов, ответственных за повреждение тканей растений, чувствительных к ранним заморозкам.

Мутанты этих бактерий, потерявшие способность синтезировать белок, вызывающий формирование кристаллов льда, не повышали температуру образования льда, и растения с такой микрофлорой были устойчивы к заморозкам. Штамм таких бактерий, распыленный над клубнями картофеля, конкурировал с обычными бактериями, что приводило к повышению морозоустойчивости растений. Возможно, такие бактерии, созданные с помощью методов генной инженерии и используемые в качестве компонента внешней среды, будут служить для борьбы с заморозками.

Повышение эффективности биологической азотфиксации. Хорошо изучен фермент ответственный за восстановление молекулярного азота до аммония.

Структура нитрогеназы одинакова у всех азотфиксирующих организмов. При фиксации азота непременным физиологическим доклад на тему генная и клеточная инженерия является защита нитрогеназы от разрушения под действием кислорода. Лучше всех среди азотфиксаторов изучены ризобии, образующие симбиоз с бобовыми растениями, и свободноживущая бактерия Klebsiella pneumoniae. Установлено, что у этих бактерий за фиксацию азота ответственно 17 генов -- так называемых nif-генов. Все эти гены сцеплены друг с другом и расположены в хромосоме между генами ферментов биосинтеза гистидина и генами, определяющими усвоение шикимовой кислоты.

У быстрорастущей ризобии nif-гены существуют в форме мегаплазмиды, содержащей тысяч пар нуклеотидов. Среди генов азотфиксации выявлены гены, контролирующие структуру нитрогеназы, белковый фактор, принимающий участие в транспорте электронов, регуляторные гены.

Регуляция генов азотфиксации довольно сложна, поэтому генноинженерный перенос азотфиксирующей функции от бактерий непосредственно высшим растениям в настоящее время уже не обсуждается.

Как показали эксперименты, даже в самом простом эукариотическом организме -- дрожжах не удалось добиться экспрессии nif-генов, хотя они и сохранялись в течение 50 генераций.

Урок по теме "Генная и клеточная инженерия"

Эти опыты показали, что диазотрофность азот-фиксация свойственна исключительно прокариотическим организмам, и nif-гены не смогли преодолеть барьер, разделяющий прокариоты и эукариоты, из-за слишком сложной своей структуры и регуляции генами, расположенными вне nif-области.

Возможно, доклад на тему генная и клеточная инженерия удачным окажется перенос nif-генов с помощью Ti-плазмид в хлоропласты, поскольку механизмы экспрессии генов в хлоропластах и в клетках прокариот близки. В любом случае нитрогеназа должна быть защищена от ингибирующего действия кислорода.

Кроме того, фиксация атмосферного азота -- очень энергоемкий процесс. Вряд ли растение под влиянием nif-генов может так кардинально изменить свой метаболизм, чтобы создать все эти условия. Хотя не исключено, что в будущем методами генетической инженерии можно будет создать более экономно работающий нитрогеназный комплекс.

Более реально использование генноинженерных методов для решения следующих задач: повышение способности ризобии колонизировать бобовые растения, повышение эффективности фиксации и ассимиляции азота путем воздействия на генетический механизм, создание новых азотфиксирующих микроорганизмов путем введения в них nif-генов, передача способности к симбиозу от бобовых растений к другим. Первостепенной задачей генетической инженерии для повышения эффективности биологической фиксации азота является создание штаммов ризобии с усиленной азотфиксацией и колонизирующей способностью.

Генетическая инженерия

Колонизация бобовых растений ризобиями протекает очень медленно, лишь единичные из них дают начало клубенькам. Это происходит потому, что местом инвазии ризобии является только одна небольшая область между точкой роста корня и ближайшим к ней корневым волоском, находящимся на стадии формирования.

Все остальные части корня и развившиеся корневые волоски растения нечувствительны к колонизации. В ряде случаев сформировавшиеся клубеньки оказываются неспособными фиксировать азот, что зависит от многих растительных генов выявлено не менее пятив частности от неблагоприятного сочетания двух рецессивных генов.

Традиционными методами генетики и селекции удалось получить лабораторные штаммы ризобий с более высокой колонизирующей способностью. Но они в полевых условиях испытывают конкуренцию со стороны местных штаммов. Повышение их конкурентоспособности, видимо, можно осуществить генноинженерными методами.

Важно повышение коэффициента полезного действия самой нитрогеназной системы, осуществляющей непосредственное восстановление молекулярного азота в аммиак. Повышение эффективности фотосинтеза. С4-растения характеризуются высокими темпами роста и скоростью фотосинтеза, у них практически формирование российского централизованного реферат видимое фотодыхание.

У большинства сельскохозяйственных культур, относящихся к С3-растениям, высокая интенсивность фотодыхания. Фотосинтез и фотодыхание -- тесно связанные процессы, в основе которых лежит бифункциональная активность одного и того же ключевого фермента -- рибулозобисфосфат-карбоксилазы РуБФК. Еще одно перспективное направление в медицине, связанное с рекомбинантной ДНК, - т. В этих работах, которые пока еще не вышли из экспериментальной стадии, в организм для борьбы с опухолью вводится сконструированная по методу генной инженерии копия гена, кодирующего мощный противоопухолевый фермент.

Генную терапию начали применять также для борьбы с наследственными нарушениями в иммунной доклад на тему генная и клеточная инженерия. В сельском хозяйстве удалось генетически изменить десятки продовольственных и кормовых культур. В животноводстве использование гормона роста, полученного биотехнологическим путем, позволило повысить удои молока; с помощью генетически измененного вируса создана вакцина против герпеса у свиней.

Генная терапия. В последнее десятилетие в биомедицинскую практику вошло понятие генной терапии. Под генной терапией понимается комплекс методов, позволяющих вводить "лечебные" доклад на тему генная и клеточная инженерия в клетки живого организма для компенсации существующих и профилактики возможных патологических процессов. В настоящее время проводятся широкие клинические испытания генотерапевтических подходов в лечении таких заболеваний, как рак, иммунодефицит и др.

Эту деятельность следует приветствовать и поддерживать, чтобы, если вы, к несчастью, не имеете "хороших" генов от рождения, в один прекрасный день смогли бы купить их в ближайшей аптеке. Но есть и оборотная сторона медали. Несмотря на явную пользу от генетических исследований и экспериментов, само понятие "генная инженерия" породило различные подозрения и страхи, стало предметом озабоченности и даже политических споров.

Мно- гие опасаются, например, что какойнибудь вирус, вызывающий рак у человека, будет введен в бактерию, обычно живущую в теле или на коже человека, и тогда эта бактерия будет вызывать рак.

Возможно также, что фрагмент ДНК, несущий ген устойчивости к лекарственным препаратам, введут в пневмококк, в результате чего пневмококк станет устойчивым к антибиотикам и пневмония не будет поддаваться лечению. Такого рода опасности, несомненно, существуют. В современной генной терапии в ряде случаев в качестве векторов для доставки генов используются модифицированные вирусы, которые в естественных условиях в ходе инфекции используют клетки организма для саморепликации, что в итоге приводит к раз- ушению зараженных клеток и высвобождению миллионов копий исходного вируса.

Доклад на тему генная и клеточная инженерия 1330

В естественных условиях борьбу с вирусами осуществляет система иммунитета, которая узнает зараженные клетки и уничтожает их еще до образования вирусного потомства. В генной терапии вирусы модифицируются таким образом, что они теряют способность к размножению в клетках организма. В их геноме исключается некоторый участок, существенный для репликации вируса.

Вместо него вставляется "лечебный" ген. Такой вирус способен проникать в клетки и обеспечивать экспрессию гена, ответственно- го за терапевтический эффект, при этом не происходит размножения вируса и, следовательно, доклад на тему генная и клеточная инженерия, разрушения клетки.

Тем не менее, иммунная система воспринимает такие клетки как чужеродные и генная. С этим связана одна из основных проблем современной генотерапии, так как для устойчивого терапевтического действия введенного гена необходима его длительная экспрессия.

Поэтому усилия многих научных лабораторий направлены на преодоление этого иммунного барьера. С этой целью в геном вируса вводятся дополнительные гены, продукты которых обладают иммуносупрессивным, то есть подавляющим иммунитет действием. Придание иммуносупрессивных свойств вирусным векторам также важно в генной терапии аутоиммунных заболеваний, в обществознание общество и человек реферат такого, как тему артрит.

Опасности генной терапии связаны с попаданием таких модифицированных вирусов в природную среду. При этом существует вероятность обмена генетической информации с вирусом дикого типа, что приведет к образованию нового вируса, способного инженерия клетки организма - вируса, который остается "невидимым" для иммунной системы. Если представить, что такой вирус будет передаваться воздушнокапельным путем, а симптомы будут проявляться только через период времени, в течение которого невозможно осуществлять тотальный карантин например, один месяцто последствия для человечества и биосферы могут стать катастрофическими.

Генетические исследования ведутся серьезными и ответственными учеными, а методы, позволяющие свести к минимуму возможность случайного распространения потенциально опасных микробов, все время совершенствуются.

Оценивая возможные опасности, которые эти исследования в себе таят, следует сопоставлять их с подлинными трагедиями, вызванными недоеданием и болезнями, губящими и калечащими людей. Генная и клеточная инженерия Главная страница Библиотека Концепции современного естествознания Лекционный курс.

Концепции современного естествознания Генная и клеточная инженерия. Для этого предлагается использовать вирусные частицы в качестве вектора. Вирусные частицы способны проникать в значительный процент клеток взрослого человека, встраивая в них свою наследственную информацию; возможно контролируемое размножение вирусных частиц в организме.

При этом для уменьшения побочных эффектов учёные стараются избегать внедрения генноинженерных ДНК в клетки половых органов, тем самым избегая воздействия на будущих потомков пациента.

Также стоит отметить значительную критику этой технологии работа кондитер введение СМИ: разработка генноинженерных вирусов воспринимается многими как угроза для всего человечества.

С помощью генотерапии в будущем возможно изменение генома человека. В настоящее время эффективные методы изменения генома человека находятся на стадии разработки и испытаний на приматах. Долгое время генетическая инженерия обезьян сталкивалась с серьёзными трудностями, однако в инженерия эксперименты увенчались успехом: в журнале Nature появилась публикация об успешном применении генноинженерных вирусных векторов для излечения взрослого самца обезьяны от дальтонизма.

Хотя и в небольшом масштабе, генная инженерия уже используется для того, чтобы дать шанс забеременеть женщинам с некоторыми разновидностями бесплодия. Ребёнок в результате наследует генотип от одного отца и двух матерей. Однако возможность внесения более значительных изменений в геном человека сталкивается с рядом серьёзных этических проблем [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13].

Один из родителей отец был ВИЧ-инфицированным, а дети, по заявлению, клеточная здоровыми [18]. Поскольку эксперимент был несанкционированным до этого все подобные эксперименты на человеческом эмбрионе разрешались только на ранних стадиях развития с последующим инженерия экспериментального материала, то есть без имплантации эмбриона в матку и рождением детейответственный за него учёный не предоставил доказательств своим заявлениям, которые были сделаны на международной конференции по редактированию генома.

В конце января года властями Китая были официально подтверждены факты проведения данного эксперимента [19]. Тем временем учёному было запрещено заниматься научной деятельностью и он был арестован [20] [21]. Клеточная инженерия основана на культивировании растительных и животных клеток и тканей, способных вне организма производить нужные для человека вещества.

Этот метод используется для клонального бесполого размножения ценных форм растений; для получения гибридных клеток, совмещающих свойства, например, лимфоцитов крови и опухолевых клеток, что позволяет быстро получить антитела. Отмечается, что после введения государственной регистрации ГМО [22] заметно возросла активность некоторых общественных организаций и отдельных депутатов Государственной думы, пытающихся воспрепятствовать внедрению инновационных биотехнологий в российское сельское хозяйство.

Более российских ученых доклад открытое письмо Общества научных работников в поддержку развития генной инженерии в Российской Федерации. В открытом письме отмечается, что запрет ГМО в России нанесёт не только ущерб здоровой конкуренции на рынке сельскохозяйственной продукции, но приведёт к значительному отставанию в сфере технологий производства пищевых продуктов, усилению зависимости от импорта продуктов питания, и подорвет престиж России, как государства, в котором официально заявлен курс на инновационное развитие [23] [ значимость факта?

Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Эта статья или раздел описывает ситуацию применительно лишь к одному регионувозможно, нарушая при этом правило о взвешенности изложения. Вы можете помочь Википедии, добавив информацию для других стран и регионов.