Презентация по биологии на тему Биотехнология

БИОТЕХНОЛОГИЯОБ-10 БиотехнологияБиотехноло́гия —наука, изучающая возможности использования живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методом генной инженерии.Биотехнология — это производство необходимых человеку продуктов и биологически активных соединений с помощью живых организмов, культивируемых клеток и биологических процессов. Связь с наукамибиотехнологияанатомияэкологияхимияфизикаботаникацитологиязоологиямикробиологиягенетикагеннаяинженериядругиенаукиматематика БиотехнологияОбъектами биотехнологии служат вирусы, бактерии, протисты, дрожжи, а также растения, животные или изолированные клетки и субклеточные структуры (органеллы).Основными направлениями биотехнологии являются: 1) производство с помощью микроорганизмов и культивируемых эукариотических клеток биологически активных соединений (ферментов, витаминов, гормонов), лекарственных препаратов (антибиотиков, вакцин, сывороток, высокоспецифичных антител и др.), а также ценных соединений (кормовых добавок, например незаменимых аминокислот, кормовых белков; 2) использование биологических методов борьбы с загрязнением окружающей среды (биологическая очистка сточных вод, загрязнений почвы) и защита растений от вредителей и болезней; 3) создание новых полезных штаммов микроорганизмов, сортов растений, пород животных и т.п. ПрименениеГенная инженерияПродукты питания и напиткиФерментерыМедицина (лекарства, гормоны, вакцины)Химическая помышленностьСельское хозяйство (селекция, клонирование, получение трансгенных организмов) ПрименениеГенная инженерияПереработка отходовПолучение топливаРазработка недрФерментные технологии (биосенсоры, стиральные порошки, сычуг) Генная инженерияГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ (генетическая инженерия), совокупность методов молекулярной генетики, направленных на искусственное создание новых, не встречающихся в природе сочетаний генов. Цели: для изучения строения и функций генетического аппарата, для эффективной наработки продукта данного гена (напр., гормона или антибиотика), для придания организму-хозяину каких-либо желаемых свойств (напр., для сельскохозяйственных растений и животных – большей продуктивности или большей устойчивости к инфекциям или паразитам), для замещения (компенсации) генов, дефекты которых вызывают наследственные заболевания, и др. Для осуществления переноса генов (или трансгенеза) от одного вида организмов в другой, часто очень далекий по своему происхождению, необходимо выполнить несколько сложных операций:- выделение генов (отдельных фрагментов ДНК) из клеток бактерий, растений или животных. В отдельных случаях эту операцию заменяют искусственным синтезом нужных генов; - соединение (сшивание) отдельных фрагментов ДНК любого происхождения в единую молекулу в составе плазмиды (двухцепочные ДНК-молекулы, которые существуют в клетках независимо от генома); - введение гибридной плазмидной ДНК, содержащей нужный ген, в клетки хозяина; -копирование (клонирование) этого гена в новом хозяине с обеспечением его работы. Клонированный ген путем микроинъекции вводят в яйцеклетку млекопитающего или протопласт растения (изолированная клетка, лишенная клеточной стенки) и выращивают из них целое животное или растение. Растения и животные, геном которых изменен путем генно-инженерных операций, получили название трансгенных растений и трансгенных животных. Клеточная инженерияКЛЕТОЧНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ, совокупность методов, используемых для конструирования новых клеток. Включает культивирование и клонирование клеток на специально подобранных средах, гибридизацию клеток, пересадку клеточных ядер и другие микрохирургические операции по «разборке» и «сборке» (реконструкции) жизнеспособных клеток из отдельных фрагментов. Метод заключается в культивировании изолированных клеток и тканей на искусственной питательной среде в регулируемых условиях, что стало возможным благодаря способности растительных клеток в результате регенерации формировать целое растение из единичной клетки. Условия регенерации разработаны для многих культурных растений, таких как картофель, пшеница, ячмень, кукуруза, томат и др. Работа с этими объектами делает возможным использование в селекции нетрадиционных методов клеточной инженерии, таких как соматическая гибридизация, гаплоидия, клеточная селекция, преодоление нескрещиваемости в культуре и др.Важное направление клеточной инженерии связано с ранними стадиями эмбриогенеза. Например, оплодотворение яйцеклеток в пробирке уже сейчас позволяет преодолевать некоторые распространенные формы бесплодия у человека. У сельскохозяйственных животных с помощью инъекции гормонов удается получить от одной коровы-рекордистки десятки яйцеклеток, оплодотворить их в пробирке спермой породистого быка, а затем имплантировать в матку других коров и таким путем получить от одного ценного экземпляра в 10 раз большее потомства, чем это было бы возможно обычным путем. Биологическая инженерияРяд методов, в которых биологические вещества используются в практических целях, часто на промышленном уровне. Область применения биологической инженерии быстро расширяется и включает в себя использование природных ферментов и применение генной инженерии.