Thuyết trình về chủ đề: Kỹ thuật di truyền. Công nghệ sinh học
slide 1
Mô tả của trang trình bày:
slide 2
Mô tả của trang trình bày:
slide 3
Mô tả của trang trình bày:
slide 4
Mô tả của trang trình bày:
slide 5
Mô tả của trang trình bày:
slide 6
Mô tả của trang trình bày:
Trang trình bày 7
Mô tả của trang trình bày:
Trang trình bày 8
Mô tả của trang trình bày:
Trang trình bày 9
Mô tả của trang trình bày:
Trang trình bày 10
Mô tả của trang trình bày:
slide 11
Mô tả của trang trình bày:
slide 12
Mô tả của trang trình bày:
slide 13
Mô tả của trang trình bày:
Trang trình bày 14
Mô tả của trang trình bày:
slide 15
Mô tả của trang trình bày:
slide 16
Mô tả của trang trình bày:
Trang trình bày 17
Mô tả của trang trình bày:
Trang trình bày 18
Mô tả của trang trình bày:
Trang trình bày 19
Mô tả của trang trình bày:
Trang trình bày 20
Mô tả của trang trình bày:Mô tả của trang trình bày:
Nhân bản động vật cừu Dolly, được nhân bản từ tế bào bầu vú của một con vật khác, đã chết, tràn ngập trên các báo vào năm 1997. Các nhà nghiên cứu tại Đại học Roslyn (Mỹ) đã reo rắc về những thành công mà không tập trung công chúng vào hàng trăm thất bại trước đó. Dolly không phải là người nhân bản động vật đầu tiên, nhưng cô ấy là người nổi tiếng nhất. Trên thực tế, thế giới đã nhân bản động vật trong một thập kỷ qua. Roslyn giữ bí mật về thành công cho đến khi họ quản lý để cấp bằng sáng chế không chỉ cho Dolly mà còn toàn bộ quá trình tạo ra nó. WIPO (Tổ chức Sở hữu Trí tuệ Thế giới) đã cấp bằng sáng chế độc quyền cho Đại học Roslyn quyền nhân bản tất cả các loài động vật, bao gồm cả con người, cho đến năm 2017. Thành công của Dolly đã truyền cảm hứng cho các nhà khoa học trên toàn cầu lao vào sáng tạo và đóng vai Chúa bất chấp những tác động tiêu cực đến động vật và môi trường. Tại Thái Lan, các nhà khoa học đang cố gắng nhân bản con voi trắng nổi tiếng của vua Rama III, người đã chết cách đây 100 năm. Trong số 50 nghìn con voi hoang dã sống trong những năm 60, chỉ còn 2000 con ở Thái Lan. Người Thái muốn hồi sinh đàn. Nhưng đồng thời, họ không hiểu rằng nếu sự xáo trộn của loài người hiện đại và sự phá hủy môi trường sống không dừng lại, số phận tương tự đang chờ đợi những người vô tính. Nhân bản, giống như tất cả các kỹ thuật di truyền nói chung, là một nỗ lực thảm hại để giải quyết các vấn đề bằng cách bỏ qua nguyên nhân gốc rễ của chúng.
slide 22
Mô tả của trang trình bày:
slide 23
Mô tả của trang trình bày:
slide 1
slide 2
Công nghệ sinh học là sự tích hợp của khoa học tự nhiên và kỹ thuật, nhằm phát huy hết khả năng của các cơ thể sống để sản xuất thực phẩm, thuốc chữa bệnh, giải quyết các vấn đề trong lĩnh vực năng lượng và bảo vệ môi trường.
slide 3
Một loại công nghệ sinh học là công nghệ gen. Kỹ thuật di truyền dựa trên việc thu thập các phân tử DNA lai và đưa các phân tử này vào tế bào của các sinh vật khác, cũng như trên các phương pháp sinh học phân tử, hóa miễn dịch và hóa chất bmochemical.
slide 4
Kỹ thuật di truyền bắt đầu phát triển vào năm 1973, khi các nhà nghiên cứu người Mỹ Stanley Cohen và Enley Chang đưa plasmid barterial vào DNA của ếch. Sau đó, plasmid đã biến nạp này được đưa trở lại tế bào vi khuẩn, tế bào bắt đầu tổng hợp protein của ếch, và cũng để chuyển DNA của ếch sang con cháu của chúng. Do đó, người ta đã tìm ra một phương pháp cho phép đưa các gen ngoại lai vào bộ gen của một sinh vật nhất định.
slide 5
Kỹ thuật di truyền được ứng dụng rộng rãi trong thực tế trong các lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân, chẳng hạn như công nghiệp vi sinh, công nghiệp dược lý, công nghiệp thực phẩm và nông nghiệp.
slide 6
Một trong những ngành quan trọng nhất trong công nghệ gen là sản xuất thuốc. Các công nghệ hiện đại để sản xuất các loại thuốc khác nhau giúp nó có thể chữa khỏi những căn bệnh nghiêm trọng nhất, hoặc ít nhất là làm chậm sự phát triển của chúng.
Trang trình bày 7
Kỹ thuật di truyền dựa trên công nghệ thu được phân tử DNA tái tổ hợp.
Trang trình bày 8
Đơn vị cơ bản của trình tự ở bất kỳ sinh vật nào là gen. Thông tin trong gen mã hóa protein được giải mã theo hai quá trình liên tiếp: phiên mã (tổng hợp ARN) và dịch mã (tổng hợp protein), do đó đảm bảo dịch đúng thông tin di truyền được mã hóa trong ADN từ ngôn ngữ của các nucleotit thành ngôn ngữ của axit amin.
Trang trình bày 9
Với sự phát triển của kỹ thuật di truyền, họ ngày càng bắt đầu tiến hành nhiều thí nghiệm khác nhau trên động vật, kết quả là các nhà khoa học đã đạt được một dạng đột biến của sinh vật. Ví dụ, Lifestyle Pets đã biến đổi gen một con mèo không gây dị ứng tên là Ashera GD. Một số gen nhất định đã được đưa vào cơ thể của động vật, giúp nó có thể "tránh được bệnh tật".
slide 10
slide 11
Sử dụng kỹ thuật di truyền, các nhà nghiên cứu tại Đại học Pennsylvania đã giới thiệu một phương pháp mới để sản xuất vắc-xin: sử dụng nấm biến đổi gen. Do đó, việc sản xuất vắc-xin đã được đẩy nhanh, theo Pennsylvanians, có thể hữu ích trong trường hợp xảy ra một cuộc tấn công khủng bố sinh học hoặc bùng phát dịch cúm gia cầm.
1 trang trình bày
2 trang trình bày
Bối cảnh lịch sử Năm 1953, J. Watson và F. Crick đã tạo ra một mô hình chuỗi kép của DNA, và vào đầu những năm 1950 và 1960, các đặc tính của mã di truyền đã được làm sáng tỏ. Năm 1970, G. Smith là người đầu tiên phân lập được một số enzym - enzym hạn chế thích hợp cho mục đích công nghệ gen. Sự kết hợp giữa các enzym giới hạn ADN (để cắt các phân tử ADN thành các đoạn nhất định) và các enzym được phân lập từ năm 1967 - các ligase ADN (để các đoạn "liên kết chéo" theo một trình tự tùy ý) có thể được coi là liên kết trung tâm trong công nghệ kỹ thuật di truyền. Năm 1972, P. Berg, S. Cohen, H. Boyer đã tạo ra DNA tái tổ hợp đầu tiên. Kể từ đầu những năm 1980 những tiến bộ trong kỹ thuật di truyền đang bắt đầu được sử dụng trong thực tế. Kể từ năm 1996, những biến đổi gen đã được sử dụng trong nông nghiệp. Watson và Creek
3 trang trình bày
Nhiệm vụ của công nghệ gen Nâng cao khả năng chống chịu với thuốc bảo vệ thực vật Nâng cao khả năng chống chịu sâu bệnh Tăng năng suất Nâng cao phẩm chất đặc biệt
4 trang trình bày
Công nghệ 1. Lấy gen phân lập. 2. Đưa gen vào vector để tích hợp vào cơ thể sinh vật. 3. Chuyển vector có cấu trúc sang sinh vật nhận đã biến đổi. 4. Nhân bản phân tử. 5. Lựa chọn GMO
5 trang trình bày
Bản chất của công nghệ nằm ở việc xây dựng các hệ thống di truyền phân tử bên ngoài cơ thể theo hướng dẫn, theo một chương trình nhất định với việc đưa các cấu trúc được tạo ra tiếp theo vào một cơ thể sống. Kết quả là, sự hòa nhập và hoạt động của chúng trong sinh vật này và ở con cái của nó được thực hiện. Các khả năng của công nghệ gen - biến đổi gen, chuyển gen ngoại lai và các chất mang vật chất khác có tính di truyền vào tế bào của thực vật, động vật và vi sinh vật, tạo ra các sinh vật biến đổi gen với các đặc tính và đặc điểm di truyền, sinh hóa và sinh lý độc đáo mới, tạo ra điều này định hướng chiến lược. chuột chuyển gen
6 trang trình bày
Các thành tựu thực tế của Kỹ thuật Di truyền Hiện đại Các thư viện nhân bản, là bộ sưu tập các dòng vô tính vi khuẩn, đã được tạo ra. Mỗi bản sao này chứa các đoạn DNA của một sinh vật cụ thể (Drosophila, con người và những người khác). Trên cơ sở các chủng vi rút, vi khuẩn và nấm men đã được biến đổi, việc sản xuất insulin, interferon và các chế phẩm nội tiết tố được thực hiện trong công nghiệp. Việc sản xuất các protein giúp duy trì đông máu trong bệnh ưa chảy máu và các loại thuốc khác đang ở giai đoạn thử nghiệm. Các sinh vật bậc cao chuyển gen đã được tạo ra, trong các tế bào mà các gen của các sinh vật hoàn toàn khác nhau hoạt động thành công. Thực vật biến đổi gen được bảo vệ về mặt di truyền có khả năng chống lại liều lượng cao của một số loại thuốc diệt cỏ và sâu bệnh đã được biết đến rộng rãi. Trong số các cây trồng chuyển gen, các vị trí hàng đầu được chiếm bởi đậu tương, ngô, bông và hạt cải dầu. Dolly the Sheep
7 trang trình bày
Rủi ro sinh thái và di truyền của công nghệ biến đổi gen Công nghệ gen là một công nghệ cấp cao. Công nghệ sinh học cao được đặc trưng bởi cường độ khoa học cao. Công nghệ biến đổi gen được sử dụng cả trong khuôn khổ sản xuất nông nghiệp thông thường và trong các lĩnh vực hoạt động khác của con người: trong chăm sóc sức khỏe, trong công nghiệp, trong các lĩnh vực khoa học khác nhau, trong việc lập kế hoạch và thực hiện các biện pháp bảo vệ môi trường. Bất kỳ công nghệ cấp cao nào cũng có thể gây nguy hiểm cho con người và môi trường của chúng, vì hậu quả của việc sử dụng chúng là không thể đoán trước. Để giảm thiểu khả năng xảy ra các hậu quả bất lợi về môi trường và di truyền của việc sử dụng các công nghệ kỹ thuật di truyền, các phương pháp tiếp cận mới liên tục được phát triển. Ví dụ, quá trình chuyển gen (đưa các gen ngoại lai vào bộ gen của một sinh vật biến đổi gen) trong tương lai gần có thể được thay thế bằng quá trình phát sinh (đưa các gen của cùng một loài hoặc một loài có quan hệ họ hàng gần vào bộ gen của một sinh vật biến đổi gen) .
slide 2
Kỹ thuật di truyền là một tập hợp các phương pháp cho phép, thông qua các hoạt động in vitro (trong ống nghiệm, bên ngoài cơ thể), chuyển thông tin di truyền từ sinh vật này sang sinh vật khác.
slide 3
Mục đích của kỹ thuật di truyền là thu được các tế bào (chủ yếu là vi khuẩn) có khả năng sản xuất một số protein "người" ở quy mô công nghiệp; với khả năng vượt qua các rào cản giữa các loài và chuyển giao các đặc điểm di truyền riêng lẻ của một số sinh vật cho những sinh vật khác (sử dụng trong chăn nuôi động thực vật)
slide 4
Ngày ra đời chính thức của kỹ thuật di truyền là năm 1972. Tổ tiên của nó là nhà hóa sinh người Mỹ Paul Berg.
slide 5
Một nhóm các nhà nghiên cứu dẫn đầu bởi Paul Berg, làm việc tại Đại học Stanford, gần San Francisco, California, đã công bố việc tạo ra DNA tái tổ hợp (lai) đầu tiên bên ngoài cơ thể. Phân tử DNA tái tổ hợp đầu tiên bao gồm các đoạn của Escherichia coli (Eschherihia coli), một nhóm gen từ chính vi khuẩn, và toàn bộ DNA của virus SV40 gây ra sự phát triển của các khối u ở khỉ. Một cấu trúc tái tổ hợp như vậy về mặt lý thuyết có thể có hoạt động chức năng ở cả tế bào E. coli và tế bào khỉ. Cô ấy có thể, giống như một con thoi, "đi bộ" giữa vi khuẩn và động vật. Với tác phẩm này, Paul Berg đã được trao giải Nobel năm 1980.
slide 6
Vi rút SV40
Trang trình bày 7
Các phương pháp cơ bản của công nghệ gen.
Các phương pháp chính của công nghệ gen đã được phát triển vào đầu những năm 1970. Bản chất của chúng nằm ở việc đưa một gen mới vào cơ thể. Vì vậy, các cấu trúc di truyền đặc biệt được tạo ra - vectơ, tức là một thiết bị để đưa một gen mới vào tế bào. Plasmid được sử dụng như một vector.
Trang trình bày 8
Plasmid là một phân tử DNA mạch kép tròn được tìm thấy trong tế bào vi khuẩn.
Trang trình bày 9
Khoai tây biến đổi gen
Thử nghiệm tạo ra các sinh vật biến đổi gen bắt đầu từ những năm 1970. Thuốc lá kháng thuốc trừ sâu đã được trồng ở Trung Quốc. Ở Mỹ xuất hiện: cà chua biến đổi gen
Trang trình bày 10
Ngày nay ở Mỹ có hơn 100 loại sản phẩm biến đổi gen - "sản phẩm chuyển gen" - đó là đậu nành, ngô, đậu Hà Lan, hoa hướng dương, gạo, khoai tây, cà chua và những loại khác. Đậu tương hướng dương
slide 11
Động vật biến đổi gen:
Cá hồi con thỏ phát sáng
slide 12
GMI được tìm thấy trong nhiều sản phẩm thực phẩm:
Ngô biến đổi gen được thêm vào bánh kẹo và các sản phẩm bánh mì, nước giải khát.
slide 13
Đậu nành biến đổi gen được tìm thấy trong dầu tinh luyện, bơ thực vật, mỡ nướng, nước xốt salad, sốt mayonnaise, mì ống, thậm chí cả thức ăn trẻ em và các sản phẩm khác.
Trang trình bày 14
Khoai tây biến đổi gen được sử dụng để làm khoai tây chiên
slide 15
Sản phẩm của ai có chứa các thành phần chuyển gen:
Nestle Hershey's Coca-Cola McDonald's
Văn bản trình bày "Kỹ thuật gen".
Kiến thức của chúng ta về di truyền học và sinh học phân tử đang tăng lên mỗi ngày. Điều này chủ yếu là do nghiên cứu trên vi sinh vật. Thuật ngữ "kỹ thuật di truyền" hoàn toàn có thể được quy cho sự chọn lọc, nhưng thuật ngữ này chỉ xuất hiện liên quan đến sự ra đời của khả năng thao tác trực tiếp với các gen riêng lẻ.
Như vậy, kỹ thuật di truyền là một tập hợp các phương pháp cho phép chuyển gen thông qua các hoạt động bên ngoài cơ thể. thông tin từ sinh vật này sang sinh vật khác.
Trong tế bào của một số vi khuẩn, ngoài phân tử ADN lớn chính, còn có phân tử ADN tròn nhỏ là plasmit. Trong kỹ thuật di truyền, prasmid được sử dụng để đưa thông tin cần thiết vào tế bào chủ được gọi là vectơ - vật mang gen mới. Ngoài plasmid, vi rút và đại thực khuẩn cũng có thể đóng vai trò là vật trung gian truyền bệnh.
Quy trình chuẩn được thể hiện dưới dạng giản đồ trong hình.
Có thể chỉ ra các giai đoạn chính trong quá trình tạo sinh vật biến đổi gen:
1. Lấy gen mã hóa tính trạng cần quan tâm.
2. Phân lập plasmid từ tế bào vi khuẩn. Plasmid được mở (cắt) bởi enzym, để lại các "đầu ngắn" - đây là các trình tự bazơ bổ sung.
3. Cả hai gen với vector plasmit.
4. Đưa plasmit tái tổ hợp vào tế bào chủ.
5. Lựa chọn các tế bào đã nhận được một gen bổ sung. dấu hiệu và công dụng thực tế của nó. Một loại vi khuẩn mới như vậy sẽ tổng hợp được một loại protein mới, nó có thể được nuôi cấy trên các enzym và có thể thu được sinh khối ở quy mô công nghiệp.
Một trong những thành tựu của kỹ thuật gen là chuyển gen mã hóa quá trình tổng hợp insulin ở người vào tế bào vi khuẩn. Kể từ khi biết rõ nguyên nhân của bệnh tiểu đường là do thiếu hormone insulin, bệnh nhân tiểu đường đã trở thành và insulin, được lấy từ tuyến tụy sau khi giết mổ động vật. Insulin là một loại protein, và do đó đã có nhiều tranh luận về việc liệu các gen của loại protein này có thể được đưa vào tế bào vi khuẩn và sau đó được phát triển trên quy mô thương mại để sử dụng như một nguồn hormone rẻ hơn và tiện lợi hơn hay không. Hiện tại, người ta đã có thể chuyển gen của insulin người và quá trình sản xuất công nghiệp loại hormone này đã bắt đầu.
Một loại protein quan trọng khác của con người là interferon, thường được hình thành để phản ứng với tình trạng nhiễm virus. gen interferon cũng có thể được chuyển vào tế bào vi khuẩn.
Nhìn về tương lai, vi khuẩn sẽ được sử dụng rộng rãi làm nhà máy sản xuất một loạt các sản phẩm tế bào nhân thực như hormone, kháng sinh, enzym và các chất nông nghiệp.
Có thể các gen hữu ích của sinh vật nhân sơ có thể được kết hợp vào tế bào nhân thực. Ví dụ: đưa gen của vi khuẩn cố định đạm vào tế bào của cây nông nghiệp có ích. Điều này có ý nghĩa cực kỳ quan trọng đối với việc sản xuất lương thực và có thể làm giảm đáng kể hoặc thậm chí hoàn toàn việc bón phân nitrat vào đất, nơi tiêu tốn một khoản tiền khổng lồ và các sông hồ lân cận đang bị ô nhiễm.
trong thế giới hiện đại, kỹ thuật di truyền cũng được sử dụng để tạo ra các sinh vật biến đổi cho mục đích thẩm mỹ.