проект по биологии 2022
Успехи и провалы селекции и генной иженерии
Селекция
Селекция (лат. selectio - выбирать) — наука и отрасль практической деятельности, направленная на создание новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов, обладающих полезными для человека свойствами.
Основоположником селекции стал Н И Вавилов. С 1924 и по 1939 годы Н.И. Вавилов организовал 180 экспедиций с целью изучения многообразия и географического распространения культурных растений. В ходе экспедиций было собрано более 250 000 образцов растений из различных регионов земного шара, которые до сих пор используются в качестве исходного материала для выведения новых сортов растений.
В качестве исходного материала в селекции используют естественные мутации, возникающие в природных популяциях, особенно в центрах происхождения культурных растений и животных, а также среди сортов и пород, искусственные мутации, созданные при воздействии физических и химических мутагенов, комбинативную изменчивость, образующуюся при скрещиваниях.
В качестве исходных могут быть также культурные сорта,созданные в других районах.
Географические области приручения животных совпадают с центрами происхождения культурных растений.
В качестве исходных могут быть также культурные сорта,созданные в других районах.
Географические области приручения животных совпадают с центрами происхождения культурных растений.
Достижения в селекции
Достижения селекции растений:
Путем гибридизации географически отдаленных форм и отбора академик П. П. Лукьяненко получил высокопродуктивные сорта кубанской пшеницы "безостая 1", "аврора", "кавказ".
Академик В. Н. Ремесло вывел замечательные морозоустойчивые сорта озимой пшеницы "мироновская 808", "юбилейная 50", "харьковская 63".
В разных регионах России (в Сибири, Поволжье) и за рубежом широко используются сорта яровой пшеницы, полученные
А. П. Шехурдиным и В. Н. Мамонтовой: "саратовская 29", "саратовская 36", "саратовская 210". Саратовские сорта занимают более половины посевных площадей яровой пшеницы. "Саратовская 29" обладает прекрасными технологическими свойствами и служит стандартом хлебопекарных качеств.
Академик В. Н. Ремесло вывел замечательные морозоустойчивые сорта озимой пшеницы "мироновская 808", "юбилейная 50", "харьковская 63".
В разных регионах России (в Сибири, Поволжье) и за рубежом широко используются сорта яровой пшеницы, полученные
А. П. Шехурдиным и В. Н. Мамонтовой: "саратовская 29", "саратовская 36", "саратовская 210". Саратовские сорта занимают более половины посевных площадей яровой пшеницы. "Саратовская 29" обладает прекрасными технологическими свойствами и служит стандартом хлебопекарных качеств.
Достижения селекции в животноводстве:
Значительный вклад в селекцию новых пород животных внес отечественный селекционер М. Ф. Иванов. Им была выведена одна из самых продуктивных в мире пород шерстно-мясных тонкорунных овец — "асканийский рамбулье", высокопродуктивная порода свиней "украинская степная белая", мясомолочная "костромская" порода коров.
В Казахстане Н.С.Бутурин получил выносливую породу овец, дающую ценное руно,—архономеринос.
В Казахстане Н.С.Бутурин получил выносливую породу овец, дающую ценное руно,—архономеринос.
Достижения селекции микроорганизмов:
Советский генетик С.И. Алиханян получил штамм пеницилла, активность которого в 50 раз превышала исходныее формы.
Выведены штаммы бактерий, способные разрушать нефтепродукты, что позволит использовать их для очистки окружающей среды.
Выведены штаммы бактерий, способные разрушать нефтепродукты, что позволит использовать их для очистки окружающей среды.
Провалы в селекции
Эль Рэй Магнум
Скакун появившийся на вашингтонской ферме Orrion Farms. Заводчики Эль Рея очень долго трудились над его внешним видом. Они хотели, чтобы этот жеребенок максимально напоминал лошадь чистокровной арабской породы.
Из-за селекционных манипуляций у него развилась патология, которая вызывает у лошади проблемы с дыханием.
Из-за селекционных манипуляций у него развилась патология, которая вызывает у лошади проблемы с дыханием.
Генная инженерия
Генная инженерия — это совокупность методов воздействия на ДНК, позволяющих переносить наследственную информацию из одного организма в другой.
Генная инженерия берет свое начало в 1973 году, когда генетики Стэнли Кохен и Герберт Бойер внедрили новый ген в бактерию кишечной палочки (E. coli).
Технологии генной инженерии:
Технология CRISPR — инструмент редактирования генома. Он основан на защитной системе бактерий, которые производят специальные ферменты, позволяющие им защищаться от вирусов.
С помощью белка CAS9 можно резать геном в нужном месте и заменять другими генами.
ZFN разрезает ДНК и вставляет туда заготовленный заранее новый фрагмент с помощью белков с ионами цинка
TALEN делает то же самое, только используя TAL-белки. Для технологий ZFN и TALEN приходится создавать отдельные белки, а это очень долгая работа, поэтому пока два этих метода особого применения не нашли.
Технология CRISPR — инструмент редактирования генома. Он основан на защитной системе бактерий, которые производят специальные ферменты, позволяющие им защищаться от вирусов.
С помощью белка CAS9 можно резать геном в нужном месте и заменять другими генами.
ZFN разрезает ДНК и вставляет туда заготовленный заранее новый фрагмент с помощью белков с ионами цинка
TALEN делает то же самое, только используя TAL-белки. Для технологий ZFN и TALEN приходится создавать отдельные белки, а это очень долгая работа, поэтому пока два этих метода особого применения не нашли.
Достижения в генной инженерии
Достижения в Медицине
Посредством рекомбинантных ДНК, учёным удалось получить инсулин человека.
Из их биологических жидкостей трансгенных коров, коз, свиней, кроликов, кур, лососей и шелкопряда. В экспериментах получены человеческие α-антитрипсин, альбумин, гемоглобин, эритропоэтин, гормоны, факторы свертывания крови, шовный и перевязочный материал.
«Австралийский антиген», белок оболочки вируса гепатита В и капсидные белки нескольких типов вируса папилломы человека для соответствующих вакцин продуцируют трансгенные дрожжи.
Посредством рекомбинантных ДНК, учёным удалось получить инсулин человека.
Из их биологических жидкостей трансгенных коров, коз, свиней, кроликов, кур, лососей и шелкопряда. В экспериментах получены человеческие α-антитрипсин, альбумин, гемоглобин, эритропоэтин, гормоны, факторы свертывания крови, шовный и перевязочный материал.
«Австралийский антиген», белок оболочки вируса гепатита В и капсидные белки нескольких типов вируса папилломы человека для соответствующих вакцин продуцируют трансгенные дрожжи.
Достижения в сельском хозяйстве:
Благодаря генной инженерии зерновые культуры стали более устойчивы к климатическим условиям, кроме того появилась возможность увеличить количество витаминов и полезных веществ в продукте. С помощью генной инженерии пытаются решить и экологические проблемы. Так, уже созданы особые сорта растений с функцией очистки почвы. Они поглощают цинк, никель, кобальт и иные опасные вещества из загрязненных промышленными отходами почв.
Благодаря генной инженерии зерновые культуры стали более устойчивы к климатическим условиям, кроме того появилась возможность увеличить количество витаминов и полезных веществ в продукте. С помощью генной инженерии пытаются решить и экологические проблемы. Так, уже созданы особые сорта растений с функцией очистки почвы. Они поглощают цинк, никель, кобальт и иные опасные вещества из загрязненных промышленными отходами почв.
Овечка До́лли — первое клонированное млекопитающее животное, которое было получено путём пересадки ядра соматической клетки в цитоплазму яйцеклетки.
Она появилась на свет в Великобритании 5 июля 1996 года
прожила 6 лет и умерла 14 февраля 2003 года.
Попытки клонирования
Попытки создать полноценные клоны теплокровных животных предпринимались ещё до успеха с Долли. Среди таких — получение овец Меган (англ. Megan) и Мораг (англ. Morag), созданных той же группой исследователей. Но, в отличие от Долли, эти овцы были получены из эмбриональных клеток. Статья о них была опубликована в журнале Nature в 1996 году[5]. Тот эксперимент был важным шагом на пути к получению полноценного клона из взрослых животных.
Провалы в генной инженерии
В 2018 году учёный Хэ Цзянькуй заявил, что модифицировал геном двух эмбрионов женского пола таким образом, чтобы они не могли заразиться ВИЧ — после процедуры ЭКО «отключил» ген CCR5, с помощью которого вирус проникает в организм человека.Их мать была здорова, отец — носитель ВИЧ. Действительно ли дети здоровы, восприимчивы ли они к ВИЧ, и будут ли какие-либо еще последствия у редактирования их генома (в том числе у их потомства) — неизвестно.При этом ВИЧ все еще может попасть в организмы девочек другим способом, а изменение гена CCR5 делает детей более восприимчивыми к гриппу и лихорадке Западного Нила.
