1 diapozitiv

2 diapozitiv

3 diapozitiv

Biotehnologija ni le novodobno, privlačno ime za eno najstarejših področij človeške dejavnosti; Samo skeptiki lahko mislijo tako. Že sama pojavnost tega izraza v našem slovarju je globoko simbolična. Odraža splošno razširjeno, čeprav ne splošno sprejeto mnenje, da naj bi uporaba bioloških materialov in principov v naslednjih desetih do petdesetih letih radikalno spremenila številne industrije in samo človeško družbo.

4 diapozitiv

Biotehnologija je integracija naravoslovnih in inženirskih ved, ki omogoča popolno spoznanje zmožnosti živih organizmov ali njihovih derivatov za ustvarjanje in spreminjanje izdelkov ali procesov za različne namene. Zaradi hitrega napredka različnih komponent fizikalne in kemijske biologije se je pojavila nova smer v znanosti in proizvodnji, imenovana biotehnologija. Ta smer se je oblikovala v zadnjih dveh desetletjih in je že dobila močan razvoj.

5 diapozitiv

6 diapozitiv

Izraz »biotehnologija« je prvi uporabil madžarski inženir Karl Ereky leta 1917. Posamezni elementi biotehnologije so se pojavili že precej dolgo nazaj. V bistvu je šlo za poskuse uporabe posameznih celic (mikroorganizmov) in nekaterih encimov v industrijski proizvodnji za lažji potek številnih kemičnih procesov.

7 diapozitiv

Tako je leta 1814 peterburški akademik K. S. Kirchhoff odkril pojav biološke katalize in poskušal z biokatalitsko metodo pridobiti sladkor iz razpoložljivih domačih surovin (do srede 19. stoletja so sladkor pridobivali samo iz sladkornega trsa). Leta 1891 je v ZDA japonski biokemik Dz. Takamine je prejel prvi patent za uporabo encimskih pripravkov v industrijske namene: znanstvenik je predlagal uporabo diastaze za saharifikacijo rastlinskih odpadkov.

8 diapozitiv

Prvi antibiotik, penicilin, je bil izoliran leta 1940. Po penicilinu so odkrili še druge antibiotike (to delo se nadaljuje še danes). Z odkritjem antibiotikov so se takoj pojavile nove naloge: vzpostavitev proizvodnje zdravilnih učinkovin, ki jih proizvajajo mikroorganizmi, prizadevanje za znižanje stroškov in večjo dostopnost novih zdravil ter njihovo pridobivanje v zelo velikih količinah, ki jih potrebuje medicina.

Diapozitiv 9

Kemična sinteza antibiotikov je bila zelo draga ali celo neverjetno težka, skoraj nemogoča (ne brez razloga štejemo kemično sintezo tetraciklina sovjetskega znanstvenika akademika M. M. Šemjakina za enega največjih dosežkov organske sinteze). In potem so se odločili za industrijsko proizvodnjo zdravil uporabiti mikroorganizme, ki sintetizirajo penicilin in druge antibiotike. Tako je nastalo najpomembnejše področje biotehnologije, ki temelji na uporabi procesov mikrobiološke sinteze.

10 diapozitiv

11 diapozitiv

Mikrobiološka sinteza Razvoj mikrobiološke industrije, ki proizvaja dragocene produkte biosinteze, je omogočil kopičenje zelo pomembnih izkušenj pri načrtovanju, proizvodnji in delovanju popolnoma nove industrijske opreme. Sodobna mikrobiološka proizvodnja je proizvodnja zelo visoke kulture. Njegova tehnologija je zelo zapletena in specifična, servisiranje opreme zahteva obvladovanje posebnih veščin, saj celotna proizvodnja poteka le v pogojih stroge sterilnosti: takoj ko v fermentor pride samo ena celica mikroorganizma druge vrste, se lahko celotna proizvodnja ustavi. - "tujec" se bo razmnožil in začel sintetizirati nekaj povsem drugega, kar človek potrebuje.

12 diapozitiv

Diapozitiv 13

Trenutno se s pomočjo mikrobiološke sinteze proizvajajo antibiotiki, encimi, aminokisline, intermediati za nadaljnjo sintezo različnih snovi, feromoni (snovi, s katerimi lahko nadzorujemo vedenje žuželk), organske kisline, krmne beljakovine in drugo. Tehnologija za proizvodnjo teh snovi je dobro uveljavljena, mikrobiološka pridobitev pa je ekonomsko donosna.

Diapozitiv 14

15 diapozitiv

Imobilizirani encimi se uporabljajo tudi v medicini. Tako je bilo pri nas razvito imobilizirano zdravilo streptokinaze za zdravljenje bolezni srca in ožilja (zdravilo se imenuje "streptodekaza"). To zdravilo se lahko injicira v krvne žile, da raztopi krvne strdke, ki so nastali v njih. Vodotopni polisaharidni matriks (razred polisaharidov vključuje, kot je znano, škrob in celulozo; izbrani polimerni nosilec je bil blizu njim po strukturi), na katerega je kemično "pritrjena" streptokinaza, bistveno poveča stabilnost encima, zmanjša njegovo toksičnost in alergijski učinek ter ne vpliva na aktivnost ali sposobnost encima za raztapljanje krvnih strdkov.

16 diapozitiv

Diapozitiv 17

18 diapozitiv

Plazmidi Največji uspehi so bili doseženi na področju spreminjanja genetskega aparata bakterij. Bakterije so se naučile vnašati nove gene v genom s pomočjo majhnih krožnih molekul DNK – plazmidov, ki so prisotni v bakterijskih celicah. V plazmide »prilepijo« potrebne gene, nato pa takšne hibridne plazmide dodajo kulturi bakterij, na primer Escherichia coli. Nekatere od teh bakterij take plazmide v celoti zaužijejo. Po tem plazmid začne delovati v celici kot gen in v celici E. coli proizvede na desetine svojih kopij, ki zagotavljajo sintezo novih proteinov.

Diapozitiv 19

20 diapozitiv

Kakšna je torej struktura biotehnologije? Glede na to, da se biotehnologija aktivno razvija in njena struktura še ni dokončno določena, lahko govorimo le o tistih vrstah biotehnologije, ki trenutno obstajajo. To je celična biotehnologija - uporabna mikrobiologija, rastlinske in živalske celične kulture (o tem smo govorili o mikrobiološki industriji, možnostih celičnih kultur in kemijski mutagenezi). To sta genetska biotehnologija in molekularna biotehnologija (zagotavljata »industrijo DNK«). In končno, to je modeliranje kompleksnih bioloških procesov in sistemov, vključno z inženirsko encimologijo (o tem smo govorili, ko smo govorili o imobiliziranih encimih).

21 diapozitivov

Jasno je, da ima biotehnologija veliko prihodnost. In njen nadaljnji razvoj je tesno povezan s sočasnim razvojem vseh najpomembnejših vej biološke znanosti, ki proučujejo žive organizme na različnih stopnjah njihove organizacije. Navsezadnje, ne glede na to, kako se biologija razlikuje, ne glede na to, katere nove znanstvene smeri se pojavijo, bodo predmet njihovega raziskovanja vedno živi organizmi, ki so skupek materialnih struktur in raznolikih procesov, ki tvorijo fizično, kemično in biološko enoto. In to - sama narava živih bitij - vnaprej določa potrebo po celoviti študiji živih organizmov. Zato je naravno in naravno, da je biotehnologija nastala kot posledica napredka kompleksne smeri - fizikalne in kemijske biologije in se razvija sočasno in vzporedno s to smerjo.

22 diapozitiv

Na koncu je treba opozoriti še na eno pomembno okoliščino, ki loči biotehnologijo od drugih področij znanosti in proizvodnje. Izhodiščno se osredotoča na probleme, ki skrbijo sodobno človeštvo: pridelava hrane (predvsem beljakovin), vzdrževanje energijskega ravnovesja v naravi (odmikanje od osredotočenosti na uporabo nenadomestljivih virov v korist obnovljivih virov), varstvo okolja (biotehnologija - »čista« proizvodnja, ki pa zahteva veliko vode). Tako je biotehnologija naravni rezultat razvoja človeštva, znak njegovega doseganja pomembne, lahko bi rekli prelomne stopnje razvoja.

Diapozitiv 1

Izpolnil učenec 11.A razreda Mestne izobraževalne ustanove Srednja šola št. 7 Anastasia Danilova Učiteljica: Oksana Viktorovna Golubtsova
Napredek sodobne biotehnologije

Diapozitiv 2

Diapozitiv 3

Uvod
Biotehnologija je industrijska uporaba bioloških procesov in sistemov, ki temeljijo na gojenju visoko učinkovitih oblik mikroorganizmov, kultur celic in tkiv rastlin in živali z lastnostmi, potrebnimi za človeka. Nekateri biotehnološki postopki (pekarstvo, vinarstvo) so znani že od antičnih časov. Največji uspeh pa je biotehnologija dosegla v drugi polovici 20. stoletja in postaja vse bolj pomembna za človeško civilizacijo.

Diapozitiv 4

Struktura sodobne biotehnologije
Sodobna biotehnologija vključuje številne visoke tehnologije, ki temeljijo na najnovejših dosežkih ekologije, genetike, mikrobiologije, citologije in molekularne biologije. Sodobna biotehnologija uporablja biološke sisteme vseh ravni: od molekularne genetske do biogeocenotske (biosfere); v tem primeru nastanejo bistveno novi biološki sistemi, ki jih v naravi ni. Biološke sisteme, ki se uporabljajo v biotehnologiji, skupaj z nebiološkimi komponentami (tehnološka oprema, materiali, sistemi za oskrbo z energijo, nadzor in upravljanje) priročno imenujemo delovni sistemi.

Diapozitiv 5

Biotehnologija in njena vloga v praktičnem delovanju človeka
Posebnost biotehnologije je, da združuje najnaprednejše dosežke znanstvenega in tehnološkega napredka z nakopičenimi izkušnjami preteklosti, izraženimi v uporabi naravnih virov za ustvarjanje izdelkov, uporabnih za ljudi. Vsak biotehnološki proces vključuje več stopenj: pripravo predmeta, njegovo gojenje, izolacijo, čiščenje, modifikacijo in uporabo nastalih produktov. Večstopenjstvo in kompleksnost procesa zahteva sodelovanje različnih strokovnjakov pri njegovem izvajanju: genetikov in molekularnih biologov, citologov, biokemikov, virologov, mikrobiologov in fiziologov, procesnih inženirjev in oblikovalcev biotehnološke opreme.

Diapozitiv 6

Biotehnologija
Rastlinska pridelava
Živina
Zdravilo
Genski inženiring

Diapozitiv 7

Diapozitiv 8

Metoda: tkivna kultura
Metoda vegetativnega razmnoževanja kmetijskih rastlin s tkivno kulturo se vedno bolj uporablja v industriji. Omogoča ne le hitro razmnoževanje novih obetavnih sort rastlin, temveč tudi pridobivanje sadilnega materiala, ki ni okužen z virusi.

Diapozitiv 9

Biotehnologija v živinoreji
V zadnjih letih se povečuje zanimanje za deževnike kot vir živalskih beljakovin za uravnoteženje krmne prehrane živali, ptic, rib, kožuharjev, pa tudi kot beljakovinski dodatek s terapevtskimi in profilaktičnimi lastnostmi. Za povečanje produktivnosti živali je potrebna popolna krma. Mikrobiološka industrija proizvaja krmne beljakovine na osnovi različnih mikroorganizmov – bakterij, gliv, kvasovk, alg. Kot so pokazali industrijski testi, domače živali z visoko učinkovitostjo absorbirajo z beljakovinami bogato biomaso enoceličnih organizmov. Tako lahko 1 tona krmnega kvasa prihrani 5-7 ton žita. To je pomembno, ker je 80 % kmetijskih zemljišč na svetu namenjenih proizvodnji krme za živino in perutnino.

Diapozitiv 10

Kloniranje
Kloniranje ovce Dolly leta 1996, ki so ga opravili Ian Wilmut in njegovi sodelavci z inštituta Roslin v Edinburgu, je povzročilo razburjenje po vsem svetu. Dolly je bila spočeta iz mlečne žleze ovce, ki je že zdavnaj poginila, njene celice pa so bile shranjene v tekočem dušiku. Tehnika, s katero je bila ustvarjena Dolly, je znana kot nuklearni transfer, kar pomeni, da odstranijo jedro neoplojenega jajčeca in na njegovo mesto postavijo jedro iz somatske celice.

Diapozitiv 11

Kloniranje ovce Dolly

Diapozitiv 12

Nova odkritja na področju medicine
Uspehi biotehnologije se še posebej široko uporabljajo v medicini. Trenutno se antibiotiki, encimi, aminokisline in hormoni proizvajajo z biosintezo. Na primer, hormoni so bili običajno pridobljeni iz živalskih organov in tkiv. Tudi za pridobitev majhne količine zdravilne učinkovine je bilo potrebnih veliko vhodnih snovi. Posledično je bilo težko dobiti zahtevano količino zdravila in je bilo zelo drago. Tako je inzulin, hormon trebušne slinavke, glavno zdravilo za sladkorno bolezen. Ta hormon je treba bolnikom stalno dajati. Pridelava iz trebušne slinavke prašiča ali goveda je težavna in draga. Poleg tega se molekule živalskega inzulina razlikujejo od molekul človeškega inzulina, ki je pogosto povzročal alergijske reakcije, zlasti pri otrocih. Trenutno je vzpostavljena biokemična proizvodnja humanega insulina. Dobili so gen, ki sintetizira inzulin. S pomočjo genskega inženiringa so ta gen vnesli v bakterijsko celico, ki je posledično pridobila sposobnost sintetiziranja človeškega insulina. Poleg pridobivanja zdravilnih učinkovin biotehnologija omogoča zgodnjo diagnostiko nalezljivih bolezni in malignih novotvorb na podlagi uporabe antigenskih pripravkov in vzorcev DNA/RNA. S pomočjo novih pripravkov cepiva je mogoče preprečiti nalezljive bolezni.

Diapozitiv 13

Biotehnologija v medicini

Diapozitiv 14

Metoda matičnih celic: zdravi ali hromi?
Japonski znanstveniki pod vodstvom profesorja Shinya Yamanaka z Univerze v Kjotu so prvič izolirali izvorne celice iz človeške kože, vanje pa so predhodno vnesli nabor določenih genov. Po njihovem mnenju je to lahko alternativa kloniranju in bo omogočilo ustvarjanje zdravil, primerljivih s tistimi, pridobljenimi s kloniranjem človeških zarodkov. Ameriški znanstveniki so skoraj istočasno dobili podobne rezultate. Vendar to ne pomeni, da bo v nekaj mesecih mogoče popolnoma opustiti kloniranje zarodkov in obnoviti funkcionalnost telesa z uporabo matičnih celic, pridobljenih iz pacientove kože. Najprej se bodo morali strokovnjaki prepričati, da so celice "kožne" mize dejansko tako večnamenske, kot se zdijo, da jih je mogoče vsaditi v različne organe brez strahu za bolnikovo zdravje in da bodo delovale.
Glavna skrb je, da takšne celice predstavljajo tveganje za razvoj raka. Ker je glavna nevarnost embrionalnih izvornih celic ta, da so genetsko nestabilne in se lahko po presaditvi v telo razvijejo v nekatere tumorje.

Diapozitiv 15

Genski inženiring
Tehnike genskega inženiringa omogočajo izolacijo potrebnega gena in njegovo vnos v novo gensko okolje, da se ustvari organizem z novimi, vnaprej določenimi lastnostmi. Metode genskega inženiringa ostajajo zelo zapletene in drage. Toda že zdaj industrija z njihovo pomočjo proizvaja tako pomembna zdravila, kot so interferon, rastni hormoni, insulin itd. Selekcija mikroorganizmov je najpomembnejše področje biotehnologije. Razvoj bionike omogoča učinkovito uporabo bioloških metod pri reševanju inženirskih problemov in uporabo izkušenj žive narave na različnih področjih tehnike.

Diapozitiv 16

Transgeni izdelki: prednosti in slabosti?
V svetu je registriranih že več deset užitnih transgenih rastlin. To so sorte soje, riža in sladkorne pese, ki so odporne na herbicide; koruza, odporna na herbicide in škodljivce; krompir, odporen na koloradskega hrošča; bučke, skoraj brez semen; paradižnik, banane in melone s podaljšanim rokom trajanja; ogrščica in soja s spremenjeno sestavo maščobnih kislin; riž z visoko vsebnostjo vitamina A. Gensko spremenjene vire najdemo v klobasah, hrenovkah, mesnih konzervah, cmokih, siru, jogurtu, otroški hrani, kosmičih, čokoladi in sladolednih bonbonih.

Diapozitiv 17

Obeti za razvoj biotehnologije
Metoda vegetativnega razmnoževanja kmetijskih rastlin s tkivno kulturo se vedno bolj uporablja v industriji. Omogoča ne le hitro razmnoževanje novih obetavnih rastlinskih sort, temveč tudi pridobivanje sadilnega materiala brez virusov. Biotehnologija omogoča pridobivanje okolju prijaznih goriv z biopredelavo industrijskih in kmetijskih odpadkov. Ustvarjene so bile na primer naprave, ki uporabljajo bakterije za predelavo gnoja in drugih organskih odpadkov.

Diapozitiv 18

Biotehnologija, ki je neposredna posledica znanstvenega razvoja, se izkaže za neposredno enotnost znanosti in proizvodnje, še en korak k enotnosti spoznanja in delovanja, še en korak, ki človeka približa premagovanju zunanje in razumevanju notranje smotrnosti.

Danes ljudje veliko uporabljajo biotehnologijo: tako so nastale bakterije, ki se uporabljajo pri čiščenju odpadnih voda; bakterije, ki razgrajujejo nafto pri razlitju nafte; biotehnologije se pogosto uporabljajo v medicini: ustvarjeni so in se ustvarjajo antibiotiki različnih spektrov delovanja; sintetizirajo se različni hormoni: na primer rastni hormon; insulin.

Gensko inženirstvo je umetno prenašanje potrebnih genov iz ene vrste živih organizmov (bakterij, živali, rastlin) v drugo vrsto, da se ustvari organizem s potrebnimi lastnostmi. Priročni predmeti genskega inženiringa so najpogosteje mikroorganizmi (bakterije).

SEZNAM PODJETIJ, KI UPORABLJAJO GSO V IZDELKIH Coca-Cola (Coca-Cola) Nestle (Nestlé) - vsi vedo, predvsem pa otroška hrana!!! Kelloggs - že pripravljeni zajtrki in koruzni kosmiči Heinz Foods - omake, kečapi Unilever - otroška hrana!!! Majoneza, omake Hersheys (Hersheys) - čokolada, brezalkoholne pijače McDonalds (McDonald's) PepsiCo (Pepsi-Cola) Danon (Danone) - fermentirani mlečni izdelki Cadbury (Cadbury) - čokolada. Similac (Similac) - otroška hrana Mars (Mars) - Mars, Snickers, Twix. Poleg tega, če na etiketi vidite E101, 270, 320, 570 in druge, potem vedite, da je to GSO.

Argumenti za GSO: 1. Rešitev problema s hrano. 2. Razvoj GM tehnologij je potreben v medicini, kjer se njihovi dosežki že dolgo uspešno uporabljajo. 3. Tveganje zaradi uživanja GSO živilskih izdelkov je minimalno (tuje beljakovine se razgradijo kot normalne beljakovine) 4. Pojav lastnosti v kmetijskih rastlinah, ki zagotavljajo zaščito pred kvarjenjem in škodljivci, zmanjšuje potrebo po uporabi kmetijskih kemikalij, katerih škoda je dokazano. 5. GS tehnologije se v svojih rezultatih ne razlikujejo od mutacij, ki se nenehno pojavljajo v živi naravi, in od tehnologije klasične selekcije - in v svoji strukturi, vendar so bolj nežne za rastlino, ki se izboljšuje. 6. GSO omogočajo ustvarjanje biogoriv, ​​kar vodi k prihranku energije.

Argumenti proti GSO: Grožnja človeškemu telesu - alergijske bolezni, presnovne motnje, pojav želodčne mikroflore, odporne na antibiotike, rakotvorni in mutageni učinki. Ogrožanje okolja - pojav vegetativnih plevelov, kontaminacija raziskovalnih lokacij itd. Globalna tveganja - aktivacija kritičnih virusov, ekonomska varnost.

Kloniranje je ustvarjanje več genetskih kopij enega posameznika z nespolnim razmnoževanjem. Prvi uspešen poskus kloniranja je bil izveden v poznih 60. letih. V 20. stoletju na Univerzi v Oxfordu je Gurdon z uporabo žabe dokazal, da informacije, ki jih vsebuje jedro katere koli celice, zadostujejo za razvoj polnopravnega organizma. Leta 1996 so ovco Dolly klonirali iz epitelne celice dojke na Škotskem. (Slika 94, str. 187).

Obstajajo etični vidiki razvoja biotehnologije! Aktivno uvajanje biotehnologije v medicino in človeško genetiko je povzročilo nastanek posebne znanosti bioetike. Bioetika je veda o etičnem ravnanju z vsem živim bitjem, tudi s človekom. Leta 1996 je Svet Evrope sprejel Konvencijo o človekovih pravicah pri uporabi genomskih tehnologij v medicini. Kakršna koli sprememba v človeškem genomu se lahko izvede le na somatskih celicah.

Obeti za prihodnost. Danes so že znani primeri vsaditve mikročipov v človeško telo, v razvoju je kloniranje človeških organov, poleg tega obstajajo posebne obleke, ki paraliziranim ljudem pomagajo pri gibanju, a so še v fazi testiranja. Poleg tehnologij za človeško telo biotehnologi razvijajo načine za povečanje količine beljakovin v rastlinah, kar bo omogočilo, da se v prihodnosti izloči meso. V medicini razvijajo cepiva proti znanim boleznim, raziskuje pa se tudi področje pomlajevanja človeških celic, ki bo upočasnilo staranje. V industrijskem sektorju se biotehnologija uporablja za proizvodnjo biogoriv in bioplina, kar bo zmanjšalo onesnaževanje okolja in zmanjšalo uporabo naravnih virov.

1 od 15

Predstavitev na temo: Biotehnologija

Diapozitiv št. 1

Opis diapozitiva:

Diapozitiv št. 2

Opis diapozitiva:

Biotehnologija BIOTEHNOLOGIJA je industrijska uporaba bioloških sredstev (mikroorganizmov, rastlinskih celic, živalskih celic, celičnih delov: celične membrane, ribosomi, mitohondriji, kloroplasti) za pridobivanje dragocenih produktov in izvajanje ciljnih transformacij. Biotehnološki procesi uporabljajo tudi biološke makromolekule, kot so ribonukleinske kisline (DNA, RNA), beljakovine – najpogosteje encime. DNK ali RNK je potrebna za prenos tujih genov v celice.

Diapozitiv št. 3

Opis diapozitiva:

Zgodovina biotehnologije Ljudje so bili tisočletja biotehnologi: pekli so kruh, varili pivo, izdelovali sir in druge mlečnokislinske izdelke, pri čemer so uporabljali različne mikroorganizme, ne da bi sploh vedeli za njihov obstoj. Pravzaprav se je sam izraz »biotehnologija« v našem jeziku pojavil ne tako dolgo nazaj, namesto tega so se uporabljale besede »industrijska mikrobiologija«, »tehnična biokemija« itd. Verjetno najstarejši biotehnološki proces je bila fermentacija. Med izkopavanji v Babilonu je na plošči, ki sega približno v 6. tisočletje pr. e. V 3. tisočletju pr. e. Sumerci so proizvajali do dva ducata vrst piva. Nič manj starodavni biotehnološki procesi so vinarstvo, peka kruha in proizvodnja mlečnokislinskih izdelkov. V tradicionalnem, klasičnem smislu je biotehnologija veda o metodah in tehnologijah za proizvodnjo različnih snovi in ​​izdelkov z uporabo naravnih bioloških objektov in procesov.

Diapozitiv št. 4

Opis diapozitiva:

Uvod: Pomemben del biotehnologije je genski inženiring. Rojena v začetku 70. let prejšnjega stoletja je danes dosegla velik uspeh. Tehnike genskega inženiringa spreminjajo celice bakterij, kvasovk in sesalcev v »tovarne« za obsežno proizvodnjo katere koli beljakovine. To omogoča podrobno analizo strukture in delovanja beljakovin ter njihovo uporabo kot zdravila.

Diapozitiv št. 5

Opis diapozitiva:

Glavne naloge genskega inženiringa: 1. Pridobitev izoliranega gena. 2. Vnos gena v vektor za prenos v telo. 3. Prenos vektorja z genom v spremenjeni organizem. 4. Preoblikovanje telesnih celic. 5. Selekcija gensko spremenjenih organizmov (GSO) in izločanje tistih, ki niso bili uspešno spremenjeni.

Diapozitiv št. 6

Opis diapozitiva:

Pojem genskega inženiringa Genetski inženiring (gensko inženirstvo) je skupek tehnik, metod in tehnologij za pridobivanje rekombinantne RNK in DNK, izolacijo genov iz organizma (celice), manipulacijo genov in njihovo vnašanje v druge organizme. Gensko inženirstvo ni veda v širšem smislu, ampak je orodje biotehnologije, ki uporablja metode bioloških znanosti, kot so molekularna in celična biologija, citologija, genetika, mikrobiologija, virologija.

Diapozitiv št. 7

Opis diapozitiva:

Razvoj V drugi polovici dvajsetega stoletja je prišlo do številnih pomembnih odkritij in izumov, ki so osnova genskega inženiringa. Večletni poskusi »branja« bioloških informacij, ki so »zapisane« v genih, so bili uspešno zaključeni. To delo sta začela angleški znanstvenik F. Sanger in ameriški znanstvenik W. Gilbert (Nobelova nagrada za kemijo 1980). Kot je znano, geni vsebujejo informacije-navodila za sintezo molekul RNA in beljakovin, vključno z encimi, v telesu. Da bi celico prisilili, da sintetizira nove zanjo nenavadne snovi, je potrebno, da se v njej sintetizirajo ustrezni sklopi encimov. In za to je potrebno bodisi namensko spremeniti gene, ki se nahajajo v njem, bodisi vanj vnesti nove, prej odsotne gene. Spremembe genov v živih celicah so mutacije. Pojavijo se pod vplivom, na primer, mutagenov - kemičnih strupov ali sevanja. Toda takih sprememb ni mogoče nadzorovati ali usmerjati. Zato so znanstveniki svoja prizadevanja usmerili v poskuse razvoja metod za vnos novih, zelo specifičnih genov, ki jih potrebuje človek, v celice.

Diapozitiv št. 8

Opis diapozitiva:

Človeški genski inženiring Če bi ga uporabili za ljudi, bi lahko genski inženiring uporabili za zdravljenje dednih bolezni. Tehnično gledano pa obstaja bistvena razlika med zdravljenjem bolnika samega in spreminjanjem genoma njegovih potomcev. Čeprav v majhnem obsegu, se genski inženiring že uporablja, da ženskam z nekaterimi vrstami neplodnosti omogoči zanositev. V ta namen se uporabljajo jajčeca zdrave ženske. Posledično otrok podeduje genotip enega očeta in dveh mater. S pomočjo genskega inženiringa je mogoče pridobiti potomce z izboljšanim videzom, duševnimi in telesnimi sposobnostmi, značajem in vedenjem. S pomočjo genske terapije je mogoče v prihodnosti izboljšati genom živih ljudi. Načeloma je mogoče ustvariti resnejše spremembe, vendar mora človeštvo na poti takšnih preobrazb rešiti številne etične probleme.

Diapozitiv št. 9

Opis diapozitiva:

Diapozitiv št. 10

Opis diapozitiva:

Gospodarski pomen Genski inženiring služi pridobivanju želenih lastnosti modificiranega ali gensko spremenjenega organizma. Za razliko od tradicionalne selekcije, pri kateri se genotip spreminja le posredno, genski inženiring omogoča neposreden poseg v genetski aparat s tehniko molekularnega kloniranja. Primeri uporabe genskega inženiringa vključujejo proizvodnjo novih gensko spremenjenih sort žitnih poljščin, proizvodnjo humanega insulina z uporabo gensko spremenjenih bakterij, proizvodnjo eritropoetina v celični kulturi ali nove pasme poskusnih miši za znanstvene raziskave.

Diapozitiv št. 11

Opis diapozitiva:

Gene knockout Za preučevanje delovanja določenega gena se lahko uporabi gen knockout. To je ime za tehniko odstranitve enega ali več genov, ki omogoča preučevanje posledic takšne mutacije. Za knockout se sintetizira isti gen ali njegov fragment, spremenjen tako, da genski produkt izgubi svojo funkcijo. Za proizvodnjo izločenih miši se nastali gensko spremenjeni konstrukt vnese v embrionalne izvorne celice, kjer je konstrukt podvržen somatski rekombinaciji in nadomesti normalni gen, spremenjene celice pa se implantirajo v blastociste nadomestne matere. Pri vinski mušici Drosophila se mutacije sprožijo v veliki populaciji, iz katere nato iščejo potomce z želeno mutacijo. Na podoben način pride do izločkov v rastlinah in mikroorganizmih.

Diapozitiv št. 12

Opis diapozitiva:

Umetno izražanje Logičen dodatek k knockoutu je umetno izražanje, to je dodajanje gena telesu, ki ga prej ni imelo. To tehniko genskega inženiringa je mogoče uporabiti tudi za preučevanje delovanja genov. V bistvu je postopek uvajanja dodatnih genov enak kot pri knockoutu, le da se obstoječi geni ne zamenjajo ali poškodujejo.

Diapozitiv št. 13

Opis diapozitiva:

Vizualizacija genskih produktov Uporablja se, ko je naloga preučiti lokalizacijo genskega produkta. Ena od metod označevanja je zamenjava normalnega gena z genom, spojenim z reporterskim elementom, na primer z genom zelenega fluorescentnega proteina. Ta protein, ki fluorescira v modri svetlobi, se uporablja za vizualizacijo produkta genske modifikacije. Čeprav je ta tehnika priročna in uporabna, so njeni stranski učinki lahko delna ali popolna izguba delovanja beljakovine, ki nas zanima. Bolj sofisticirana, čeprav ne tako priročna metoda je dodajanje manjših oligopeptidov proučevanemu proteinu, ki jih je mogoče zaznati s specifičnimi protitelesi.

Diapozitiv št. 14

Opis diapozitiva:

Preučevanje mehanizma izražanja Pri takšnih poskusih je naloga proučevanje pogojev izražanja genov. Značilnosti izražanja so odvisne predvsem od majhnega dela DNA, ki se nahaja pred kodirno regijo, imenovanega promotor, ki služi za vezavo transkripcijskih faktorjev. Ta del se vnese v telo, nato pa namesto lastnega gena sledi reporterski gen, na primer GFP ali encim, ki katalizira zlahka zaznavno reakcijo. Poleg tega, da postane delovanje promotorja v določenih tkivih včasih jasno vidno, takšni poskusi omogočajo preučevanje strukture promotorja z odstranjevanjem ali dodajanjem fragmentov DNK ter umetno krepitvijo njegove funkcije.

Diapozitiv št. 15

Opis diapozitiva:

Če želite uporabljati predogled predstavitev, ustvarite Google račun in se prijavite vanj: https://accounts.google.com

Podnapisi diapozitivov:

Biotehnologija

Mikrobiološka sinteza Uporaba mikroorganizmov za pridobivanje številnih snovi. Ustvarjeni so sevi mikroorganizmov, ki proizvajajo potrebne snovi v količinah, ki za desetine in stokrat znatno presegajo potrebe samih mikroorganizmov.

Primeri: Bakterije, ki lahko kopičijo uran, baker in kobalt, se uporabljajo za pridobivanje kovin iz odpadne vode. S pomočjo bakterij nastaja bioplin (mešanica metana in ogljikovega dioksida), ki se uporablja za ogrevanje prostorov. Uspelo je vzgojiti mikroorganizme, ki sintetizirajo aminokislino lizin, ki se v človeškem telesu ne proizvaja.

Primeri: Kvas se uporablja za pridobivanje krmnih beljakovin. Z uporabo 1 tone krmnih beljakovin za krmo živine prihranimo 5–8 ton žita. Dodatek 1 tone biomase kvasovk k prehrani ptic pomaga pridobiti dodatnih 1,5 - 2 toni mesa ali 25 - 35 tisoč jajc.

Celični inženiring Gojenje celic višjih organizmov na hranilnih medijih. Gojenje celic brez jedra. Presaditev jeder iz ene celice v drugo. Gojenje celotnega organizma iz ene somatske celice. Kloniranje

Kloniranje Kloniranje živali dosežemo s prenosom jedra iz diferencirane celice v neoplojeno jajčece, ki smo mu odstranili lastno jedro.

Kloniranje Prve uspešne poskuse kloniranja živali je sredi sedemdesetih let prejšnjega stoletja izvedel angleški embriolog J. Gordon v poskusih na dvoživkah, ko je zamenjava jedra jajčeca z jedrom iz somatske celice odrasle žabe povzročila pojav paglavca.

Kloniranje Klonirana žival – ovca Dolly

Celični inženiring Hibridizacija somatskih celic in ustvarjanje medvrstnih hibridov. Možno je pridobiti hibridne celice organizmov, ki med seboj niso v sorodu: človek in miš; Rastline in živali; Rakave celice, sposobne neomejene rasti, in krvne celice - limfociti. Možno je dobiti zdravilo, ki poveča odpornost človeka na okužbe.

Primeri: Zahvaljujoč metodi hibridizacije so bili pridobljeni hibridi različnih sort krompirja, zelja in paradižnika. Iz ene somatske celice rastline je mogoče vzgojiti cel organizem in tako razmnožiti dragocene sorte (na primer ginseng). Dobijo se kloni – genetsko homogene celice. Proizvodnja himernih organizmov.

Himerne miši

Chimera ovca - koza

Genetski inženiring Preureditev genotipov organizmov: Umetno ustvarjanje učinkovitih genov. Vnos gena iz enega organizma v genotip drugega je proizvodnja transgenih organizmov.

Uvedba gena za rast podgan v DNK miši

Rezultat

Primeri: Gen, odgovoren za proizvodnjo insulina pri ljudeh, je bil vnesen v genotip bakterije Escherichia coli. Ta bakterija se daje ljudem s sladkorno boleznijo.

V genotip rastline petunije je bil vnesen gen, ki moti tvorbo in proizvodnjo pigmenta. Tako je nastala rastlina z belimi cvetovi

Primeri: Znanstveniki poskušajo v genotip žit vnesti gen bakterij, ki absorbirajo dušik iz zraka. Potem bo postalo mogoče, da v tla ne dodajamo dušikovih gnojil.

Na temo: metodološki razvoj, predstavitve in zapiski

Ta lekcija je najprej obravnavana v razdelku »Računalniške predstavitve«. V tej lekciji se učenci seznanijo s programom POWERPOINT, se naučijo spreminjati obliko in postavitev diapozitivov....

Predstavitev "Uporaba multimedijskih predstavitev kot univerzalnega sredstva spoznavanja"

Predstavitev “Uporaba multimedijskih predstavitev kot univerzalnega sredstva spoznavanja” daje nasvete o oblikovanju in vsebini predstavitev....

Razvoj lekcije in predstavitve "The Sightseeng Tours" London in Sankt Peterburg s predstavitvijo

Cilji: razvoj govornih spretnosti (monološka izjava); izboljšanje slovničnih bralnih in govornih sposobnosti (pretekli nedoločnik, določni člen) Cilji: učiti...