Презентация на тему: Генная инженерия. Биотехнологии
Слайд 1
Описание слайда:
Слайд 2
Описание слайда:
Слайд 3
Описание слайда:
Слайд 4
Описание слайда:
Слайд 5
Описание слайда:
Слайд 6
Описание слайда:
Слайд 7
Описание слайда:
Слайд 8
Описание слайда:
Слайд 9
Описание слайда:
Слайд 10
Описание слайда:
Слайд 11
Описание слайда:
Слайд 12
Описание слайда:
Слайд 13
Описание слайда:
Слайд 14
Описание слайда:
Слайд 15
Описание слайда:
Слайд 16
Описание слайда:
Слайд 17
Описание слайда:
Слайд 18
Описание слайда:
Слайд 19
Описание слайда:
Слайд 20
Описание слайда: Описание слайда:
Клонирование животных Овечка Долли, клонированная из клеток вымени другой, мертвой особи, заполонила газеты в 1997 г. Исследователи Университета Рослин (США) раззвонили об успехах, не акцентируя внимание публики на сотнях неудач, которые были до этого. Долли не была первым клоном животного, но была самой знаменитой. В действительности, в мире клонированием животных занимаются уже все последнее десятилетие. В Рослине держали успех в секрете, пока им не удалось запатентовать не только Долли, но и весь процесс ее создания. ВИПО (Всемирная организация по охране интеллектуальной собственности) выдала Университету Рослин эксклюзивные патентные права на клонирование всех животных, не исключая людей, до 2017 года. Успех Долли вдохновил ученых по всему земному шару барахтаться в создательстве и играть в господа Бога, несмотря на негативные последствия для животных и окружающей среды. В Таиланде ученые пытаются клонировать знаменитого белого слона короля Рамы -III, умершего 100 лет назад. Из 50 тыс. диких слонов, живших в 60-х, в Таиланде осталось только 2000. Тайцы хотят возродить стадо. Но вместе с тем не понимают, что если современные антропогенные нарушения и уничтожение местообитаний не прекратится, та же судьба ожидает клоны. Клонирование, как и вся генная инженерия в целом - это жалкая попытка решить проблемы, игнорируя их коренные причины.
Слайд 22
Описание слайда:
Слайд 23
Описание слайда:
Cлайд 1
Cлайд 2
Биотехнология – это интеграция естественных и инженерных наук, позволяющая наиболее полно реализовать возможности живых организмов для производства продуктов питания, лекарственных препаратов, для решения проблем в области энергетики и охраны окружающей среды.
Cлайд 3
Одним из видов биотехнологий является генная инженерия. Генная инженерия основана на получении гибридных молекул ДНК и введении этих молекул в клетки других организмов, а также на молекулярно-биологических, иммунохимических и бмохимических методах.
Cлайд 4
Генная инженерия начала развиваться с 1973 года, когда американские исследователи Стэнли Коэн и Энли Чанг встроили бартериальную плазмиду в ДНК лягушки. Затем эту трансформированную плазмиду вернули в клетку бактерии, которая стала синтезировать белки лягушки, а также передавать лягушачью ДНК своим потомкам. Таким образом был найден метод, позволяющий встраивать чужеродные гены в геном определенного организма.
Cлайд 5
Генная инженерия находит широкое практическое применение в отраслях народного хозяйства, таких как микробиологическая промышленность, фармакологическая промышленность, пищевая промышленность и сельское хозяйство.
Cлайд 6
Одним из наиболее значимых отраслей в генной инженерии является производство лекарственных препаратов. Современные технологии производства различных лекарств позволяют излечивать тяжелейшие заболевания, или хотя бы замедлять их развитие.
Cлайд 7
В основе генной инженерии лежит технология получения рекомбинантной молекулы ДНК.
Cлайд 8
Основной единицей наследовательности любого организма является ген. Информация в генах, кодирующих белки, расшифровывается в ходе двух последовательных процессов: транскрипции (синтеза РНК) и трансляции (синтеза белка), которые в свою очередь обеспечивают правильный перевод зашифрованной в ДНК генетической информации с языка нуклеотидов на язык аминокислот.
Cлайд 9
С развитием генной инженерии всё чаще стали проводить различные опыты над животными, в результате которых ученые добивались своеобразной мутации организмов. Так, например, компания «Lifestyle Pets» создала с помощью генной инженерии гипоаллергенного кота, названного Ашера ГД. В организм животного был введен некий ген, позволявший «обходить заболевания стороной».
Cлайд 10
Cлайд 11
С помощью генной инженерии исследователи из Университета Пенсильвании представили новый метод производства вакцин: с помощью генетически сконструированных грибов. В результате был ускорен процесс производства вакцин, что может, по мнению пенсильванцев, пригодиться в случае биотеррористической атаки или вспышки птичьего гриппа.
1 слайд
2 слайд
Историческая справка В 1953 году Дж. Уотсон и Ф. Крик создали двуспиральную модель ДНК, на рубеже 50 – 60-х годов 20 века были выяснены свойства генетического кода. В 1970 году Г.Смитом был впервые выделен ряд ферментов – рестриктаз, пригодных для генно-инженерных целей. Комбинирование ДНК-рестриктаз (для разрезания молекул ДНК на определенные фрагменты) и выделенных еще в 1967 г. ферментов – ДНК-лигаз (для «сшивания» фрагментов в произвольной последовательности) по праву можно считать центральным звеном в технологии генной инженерии. В 1972 году П. Берг, С. Коэн, Х. Бойер создали первую рекомбинантную ДНК. С начала 1980-х гг. достижения генной инженерии начинают использоваться на практике. С 1996 г. генетически модифицированные начинают использоваться в сельском хозяйстве. Уотсон и Крик
3 слайд
Задачи генной инженерии Придание устойчивости к ядохимикатам Придание устойчивости к вредителям и болезням Повышение продуктивности Придание особых качеств
4 слайд
Технология 1. Получение изолированного гена. 2. Введение гена в вектор для встраивания в организм. 3. Перенос вектора с конструкцией в модифицируемый организм-рецепиент. 4. Молекулярное клонирование. 5. Отбор ГМО
5 слайд
Суть технологии заключается в направленном, по заданной программе конструировании молекулярных генетических систем вне организма с последующим внедрением созданных конструкций в живой организм. В результате достигается их включение и активность в данном организме и у его потомства. Возможности генной инженерии – генетическая трансформация, перенос чужеродных генов и других материальных носителей наследственности в клетки растений, животных и микроорганизмов, получение генно-инженерно-модифицированных организмов с новыми уникальными генетическими, биохимическими и физиологическими свойствами и признаками, делают это направление стратегическим. Трансгенная мышь
6 слайд
Практические достижения современной генной инженерии Созданы клонотеки, представляющие собой коллекции клонов бактерий. Каждый из этих клонов содержит фрагменты ДНК определенного организма (дрозофилы, человека и других). На основе трансформированных штаммов вирусов, бактерий и дрожжей осуществляется промышленное производство инсулина, интерферона, гормональных препаратов. На стадии испытаний находится производство белков, позволяющих сохранить свертываемость крови при гемофилии, и других лекарственных препаратов. Созданы трансгенные высшие организмы, в клетках которых успешно функционируют гены совершенно других организмов. Широко известны генетически защищенные генно-модифицированные растения, устойчивые к высоким дозам определенных гербицидов, к вредителям. Среди трансгенных растений лидирующие позиции занимают: соя, кукуруза, хлопок, рапс. Овечка Долли
7 слайд
Эколого-генетические риски ГМ-технологий Генная инженерия относится к технологиям высокого уровня. Высокие биотехнологии характеризуются высокой наукоемкостью. ГМ-технологии используются как в рамках обычного сельскохозяйственного производства, так и в других областях человеческой деятельности: в здравоохранении, в промышленности, в различных областях науки, при планировании и проведении природоохранных мероприятий. Любые технологии высокого уровня могут быть опасными для человека и окружающей его среды, поскольку последствия их применения непредсказуемы. Для снижения вероятности неблагоприятных эколого-генетических последствий применения генно-инженерных технологий постоянно разрабатываются новые подходы. Например, трансгенез (внедрение в геном генетически модифицируемого организма чужеродных генов) в ближайшем будущем может быть вытеснен цисгенезом (внедрение в геном генетически модифицируемого организма генов этого же или близкородственного вида).
Слайд 2
Генная инженерия-это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой.
Слайд 3
Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах вырабатывать некоторые «человеческие» белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных)
Слайд 4
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. Её родоначальником стал американский биохимик Пол Берг.
Слайд 5
Группа исследователей во главе с Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной (гибридной) ДНК. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (Eschherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок «ходить» между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия.
Слайд 6
Вирус SV40
Слайд 7
Основные методы генной инженерии.
Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов XX века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальное генетические конструкции - векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку В качестве вектора используют плазмиды.
Слайд 8
Плазмида – это кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке.
Слайд 9
ГМ-картофель
Экспериментальное создание генетически модифицированных организмов началось ещё в 70-е годы ХХ века. В Китае стали выращивать табак, устойчивый к пестицидам. В США появились: ГМ-помидоры
Слайд 10
Сегодня в США насчитывается более 100 наименований генетически модифицированных продуктов- «трансгенов»-это соя, кукуруза, горох, подсолнечник, рис, картофель, помидоры и другие. Соя Подсолнечник Горох
Слайд 11
Генетически модифицированные животные:
Кролик, светящийся в темноте Лосось
Слайд 12
ГМИ входят в состав многих продуктов питания:
ГМ кукуруза добавляется в кондитерские и хлебобулочные изделия, безалкогольные напитки.
Слайд 13
ГМ соя входит в состав рафинированных масел, маргаринов, жиров для выпечки, соусов для салатов, майонезов, макаронных изделий, даже детского питания и других продуктов.
Слайд 14
ГМ картофель используется для приготовления чипсов
Слайд 15
Чья продукция содержит трансгенные компоненты:
Nestle (Нестле) Hershey’s (Хёршис) Coca-Cola (Кока-Кола) McDonald’s (Макдоналдс)
Текст для презентации "Генная инжененрия".
Наши знания по вопросам генетики и молекулярной биологии растут с каждым днем. Это связано прежде всего с работами на микроорганизмах.Термин "генетическая инженерия" можно впослне отнести к селекции, однако возник этот термин только в свзи с появлением возможности проводить прямые манипуляции с индивидуальными генами.
Таким образом, генная инженерия - этосовокупность методов, позволяющихпосредством операций вне организма переносить ген. информацию из одного организма в другой.
В клетках некоторых бактерий, помимо основной большой молекулы ДНК, имеется еще маленькая кольцевая молекула ДНК-плазмида. В генной инженерии празмиды, используемые для введения необходимой информации в клетку-хозяина, называются векторами - переносчиками новых генов. Кроме плазмид роль векторов могут выпонять вирусы и бактериофаги.
Стандартная процедура схематически представлена на рис.
Можно выделиь основные этапы создания генетически модифицированных организмов:
1.Получения гена, кодирующего интересующий признак.
2.Выделение плазмиды из бактериальной клетки. Плазмида расскрытая(разрезанная) ферментом, оставляющим "лпкие концы" - это комплементарные последовательности оснаваний.
3.Обе гена с плазмидой- вектором.
4.Введение рекомбинированной плазмиды в клетку -хозяина.
5. Отбор клеток, получивших дополнительный ген. признак и практическое его использование. Такая новая бактерия будет синтезировать уже новый белок, ее можно выращивать на ферментах и получать биомассу в промышленных мастабах.
Одно из достижений генной инжененрии -это перенос генов, кодирующих синтез инсулина у человека в клетку бактерии. С тех самых пор, как выяснилось, что причиной сахарного диабета является нехватка гормнона инсулина, больным диабетом стали да инсулин, который получали из поджелудочной железы после забоя животных. Инсулин-это белок, и поэтому было много споров о том, можно ли встроить гены этого белка в клетку бактерий и затем выращивать их в промышленных мастабах, чтобы использовать их как боле дешевый и более удобный источник гормнона. В настоящее время удалось перенести гены человеческого инсулина, и уже началось промышленное получение этого гормнона.
Другим важным для человека белком являет интерферон, который обычно образуется в ответ на вирусную инфецию. ген интерферон также удалось перенести в клетку бактерий.
Заглядывая в будущее, можно сказать, что бактерии будут широко применяться как фабрики для производства целого ряда таких продуктов эукариотических клеток, как гормноны, антибиотики, ферменты и вещества, неоходимые в с/х.
Не исклучено, что полезные гены прокариот удастся включить в клетки эукариот. Например ввести гена азотфиксирующих бактерий в клетки полезных с/х растений. Это имео бы чрезвычайно большое значение для производства продукозволило бы резко уменьшить или даже совсем обойтись без внесения в почву нитратных удобрений, на которые расходуются огромные суммы денег и которыми загрязняются близлежайщие реки и озера.
в современной миру генная инженерия используется также для создания модифицированных орагнизмов с эстетическими целями.(этот слайд удалился,но вы сами, если захотите, можете вставить картинки с синими розочками и люминисцентными рыбками).