1 slayt

2 slayt

3 slayt

Biyoteknoloji, insan faaliyetinin en eski alanlarından biri için yalnızca yeni çıkmış, akılda kalıcı bir isim değildir; Sadece şüpheciler böyle düşünebilir. Bu terimin sözlüğümüzdeki görünümü son derece semboliktir. Bu, genel kabul görmese de, biyolojik materyallerin ve ilkelerin uygulanmasının önümüzdeki on ila elli yıl içinde pek çok endüstriyi ve insan toplumunu kökten değiştireceğine inanılan, yaygın olarak benimsenen görüşü yansıtıyor.

4 slayt

Biyoteknoloji, canlı organizmaların veya türevlerinin çeşitli amaçlara yönelik ürünler veya süreçler yaratma ve değiştirme yeteneklerinin tam olarak gerçekleştirilmesini mümkün kılan doğa bilimleri ve mühendislik bilimlerinin entegrasyonudur. Fiziksel ve kimyasal biyolojinin çeşitli bileşenlerinin hızlı ilerlemesi sonucunda bilim ve üretimde biyoteknoloji adı verilen yeni bir yön ortaya çıkmıştır. Bu yön son yirmi yılda oluşturuldu ve şimdiden güçlü bir gelişme kaydetti.

5 slayt

6 slayt

“Biyoteknoloji” terimi ilk kez 1917'de Macar mühendis Karl Ereky tarafından kullanıldı. Biyoteknolojinin bireysel unsurları oldukça uzun zaman önce ortaya çıktı. Özünde bunlar, bir dizi kimyasal işlemin ortaya çıkmasını kolaylaştırmak için endüstriyel üretimde tek tek hücreleri (mikroorganizmalar) ve bazı enzimleri kullanma girişimleriydi.

7 slayt

Böylece, 1814 yılında St. Petersburg akademisyeni K. S. Kirchhoff biyolojik kataliz olgusunu keşfetti ve biyokatalitik bir yöntem kullanarak mevcut yerli hammaddelerden şeker elde etmeye çalıştı (19. yüzyılın ortalarına kadar şeker yalnızca şeker kamışından elde ediliyordu). 1891 yılında ABD'de Japon biyokimyacı Dz. Takamine, enzim preparatlarının endüstriyel amaçlarla kullanılmasına ilişkin ilk patenti aldı: bilim adamı, bitki atıklarının sakarifikasyonu için diastaz kullanılmasını önerdi.

8 slayt

İlk antibiyotik penisilin 1940 yılında izole edilmiştir. Penisilinden sonra başka antibiyotikler de keşfedildi (bu çalışma bugüne kadar devam ediyor). Antibiyotiklerin keşfiyle birlikte hemen yeni görevler ortaya çıktı: Mikroorganizmalar tarafından üretilen tıbbi maddelerin üretimini sağlamak, yeni ilaçların maliyetini düşürmek ve bulunabilirliğini artırmak için çalışmak ve bunları ilacın ihtiyaç duyduğu çok büyük miktarlarda elde etmek.

Slayt 9

Antibiyotiklerin kimyasal olarak sentezlenmesi çok pahalı, hatta inanılmaz derecede zordu, neredeyse imkansızdı (Sovyet bilim adamı Akademisyen M. M. Shemyakin'in tetrasiklin kimyasal sentezinin organik sentezin en büyük başarılarından biri olarak görülmesi boşuna değildir). Daha sonra penisilin ve diğer antibiyotikleri sentezleyen mikroorganizmaları endüstriyel ilaç üretimi için kullanmaya karar verdiler. Mikrobiyolojik sentez süreçlerinin kullanımına dayanan biyoteknolojinin en önemli alanı bu şekilde ortaya çıktı.

10 slayt

11 slayt

Mikrobiyolojik sentez Değerli biyosentez ürünleri üreten mikrobiyoloji endüstrisinin gelişimi, temelde yeni endüstriyel ekipmanların tasarımı, üretimi ve işletilmesinde çok önemli deneyimlerin birikmesini mümkün kılmıştır. Modern mikrobiyolojik üretim çok yüksek bir kültürün üretimidir. Teknolojisi çok karmaşık ve özeldir; ekipmanın bakımı özel becerilerde ustalaşmayı gerektirir, çünkü tüm üretim yalnızca katı sterilite koşulları altında çalışır: başka türden bir mikroorganizmanın yalnızca bir hücresi fermentöre girer girmez, tüm üretim durabilir - "yabancı" çoğalacak ve kişinin ihtiyaç duyduğu tamamen farklı bir şeyi sentezlemeye başlayacaktır.

12 slayt

Slayt 13

Şu anda, mikrobiyolojik sentezlerin yardımıyla antibiyotikler, enzimler, amino asitler, çeşitli maddelerin daha fazla sentezi için ara maddeler, feromonlar (böceklerin davranışlarının kontrol edilebildiği maddeler), organik asitler, yem proteinleri ve diğerleri üretilmektedir. Bu maddelerin üretim teknolojisi iyi kurulmuş olup bunları mikrobiyolojik olarak elde etmek ekonomik açıdan karlıdır.

Slayt 14

15 slayt

Hareketsizleştirilmiş enzimler tıpta da kullanılmaktadır. Böylece ülkemizde kalp-damar hastalıklarının tedavisine yönelik immobilize streptokinaz ilacı geliştirildi (ilaca “streptodekaz” adı veriliyor). Bu ilaç, damarlarda oluşan kan pıhtılarını çözmek için kan damarlarına enjekte edilebilir. Streptokinazın kimyasal olarak "bağlandığı" suda çözünür bir polisakkarit matrisi (polisakarit sınıfı, bilindiği gibi nişasta ve selülozu içerir; seçilen polimer taşıyıcı yapı olarak onlara yakındı), enzimin stabilitesini önemli ölçüde artırır, toksisitesini ve alerjik etkisini azaltır ve enzimin kan pıhtılarını çözme aktivitesini veya yeteneğini etkilemez.

16 slayt

Slayt 17

18 slayt

Plazmitler En büyük başarılar, bakterilerin genetik aparatının değiştirilmesi alanında elde edilmiştir. Bakteriler, bakteri hücrelerinde bulunan küçük dairesel DNA moleküllerini (plazmidler) kullanarak genoma yeni genler eklemeyi öğrendi. Gerekli genler plazmidlere "yapıştırılır" ve daha sonra bu tür hibrit plazmitler, örneğin Escherichia coli gibi bir bakteri kültürüne eklenir. Bu bakterilerin bazıları bu tür plazmitleri tamamen tüketir. Bundan sonra plazmit hücrede bir gen olarak çalışmaya başlar ve E. coli hücresinde kendisinin onlarca kopyasını üreterek yeni proteinlerin sentezini sağlar.

Slayt 19

20 slayt

Peki biyoteknolojinin yapısı nedir? Biyoteknolojinin aktif olarak geliştiğini ve yapısının kesin olarak belirlenmediğini dikkate alırsak, yalnızca mevcut biyoteknoloji türlerinden bahsedebiliriz. Bu hücresel biyoteknolojidir - uygulamalı mikrobiyoloji, bitki ve hayvan hücre kültürleri (mikrobiyoloji endüstrisi, hücre kültürlerinin olasılıkları ve kimyasal mutajenez hakkında konuştuğumuzda bu tartışılmıştı). Bunlar genetik biyoteknoloji ve moleküler biyoteknolojidir (“DNA endüstrisini” sağlarlar). Ve son olarak, mühendislik enzimolojisi de dahil olmak üzere karmaşık biyolojik süreçlerin ve sistemlerin modellenmesidir (hareketsizleştirilmiş enzimlerden bahsederken bundan bahsetmiştik).

21 slayt

Biyoteknolojinin büyük bir geleceğe sahip olduğu açıktır. Ve bunun daha da geliştirilmesi, canlı organizmaları organizasyonlarının farklı seviyelerinde inceleyen biyolojik bilimin en önemli tüm dallarının eşzamanlı gelişimi ile yakından bağlantılıdır. Sonuçta, biyoloji ne kadar farklılaşırsa farklılaşsın, hangi yeni bilimsel yönelimler ortaya çıkarsa çıksın, araştırmalarının amacı her zaman fiziksel, kimyasal ve biyolojik bir birliği oluşturan bir dizi maddi yapı ve çeşitli süreçlerden oluşan canlı organizmalar olacaktır. Ve bu - canlıların doğası - canlı organizmalar hakkında kapsamlı bir çalışma ihtiyacını önceden belirler. Dolayısıyla biyoteknolojinin karmaşık bir yönün (fiziksel ve kimyasal biyoloji) ilerlemesi sonucu ortaya çıkması ve bu yöne eş zamanlı ve paralel olarak gelişmesi doğal ve doğaldır.

22 slayt

Sonuç olarak biyoteknolojiyi diğer bilim ve üretim alanlarından ayıran önemli bir hususa daha dikkat çekmek gerekir. Başlangıçta modern insanlığı endişelendiren sorunlara odaklanıyor: gıda üretimi (öncelikle protein), doğadaki enerji dengesinin korunması (yenilenebilir kaynaklar lehine yeri doldurulamaz kaynakların kullanımına odaklanmaktan uzaklaşma), çevrenin korunması (biyoteknoloji - “temiz”) ancak çok fazla su gerektiren üretim). Dolayısıyla biyoteknoloji, insanlığın gelişiminin doğal bir sonucudur; önemli, hatta bir dönüm noktası olan gelişim aşamasına ulaştığının bir işaretidir.

Slayt 1

Belediye Eğitim Kurumu 7 Nolu Ortaokulunun 11A sınıfı öğrencisi tarafından doldurulan Anastasia Danilova Öğretmen: Oksana Viktorovna Golubtsova
Modern biyoteknolojideki gelişmeler

Slayt 2

Slayt 3

giriiş
Biyoteknoloji, insanlar için gerekli özelliklere sahip yüksek etkili mikroorganizma formlarının, hücre kültürlerinin ve bitki ve hayvan dokularının yetiştirilmesine dayanan biyolojik süreç ve sistemlerin endüstriyel kullanımıdır. Bazı biyoteknolojik süreçler (pişirme, şarap yapımı) eski çağlardan beri bilinmektedir. Ancak biyoteknoloji en büyük başarısını 20. yüzyılın ikinci yarısında elde etti ve insan uygarlığı için giderek daha önemli hale geliyor.

Slayt 4

Modern biyoteknolojinin yapısı
Modern biyoteknoloji, ekoloji, genetik, mikrobiyoloji, sitoloji ve moleküler biyolojideki en son gelişmelere dayanan bir dizi yüksek teknolojiyi içerir. Modern biyoteknoloji her seviyedeki biyolojik sistemleri kullanır: moleküler genetikten biyojeosenotiğe (biyosfer); bu durumda temelde doğada bulunmayan yeni biyolojik sistemler yaratılır. Biyoteknolojide kullanılan biyolojik sistemler, biyolojik olmayan bileşenlerle (teknolojik ekipman, malzemeler, enerji tedarik sistemleri, kontrol ve yönetim) birlikte, uygun bir şekilde çalışma sistemleri olarak adlandırılır.

Slayt 5

Biyoteknoloji ve pratik insan faaliyetlerindeki rolü
Biyoteknolojinin özelliği, bilimsel ve teknolojik ilerlemenin en ileri başarılarını, insanlar için yararlı ürünler yaratmak için doğal kaynakların kullanımında ifade edilen geçmişin birikmiş deneyimiyle birleştirmesidir. Herhangi bir biyoteknolojik süreç bir dizi aşamayı içerir: nesnenin hazırlanması, yetiştirilmesi, izolasyonu, saflaştırılması, değiştirilmesi ve elde edilen ürünlerin kullanılması. Sürecin çok aşamalı ve karmaşık olması, uygulanmasında çeşitli uzmanların katılımını gerektirir: genetikçiler ve moleküler biyologlar, sitologlar, biyokimyacılar, virologlar, mikrobiyologlar ve fizyologlar, süreç mühendisleri ve biyoteknolojik ekipman tasarımcıları.

Slayt 6

Biyoteknoloji
Ekin üretimi
Hayvancılık
İlaç
Genetik mühendisliği

Slayt 7

Slayt 8

Yöntem: doku kültürü
Tarım bitkilerinin doku kültürüyle vejetatif çoğaltılması yöntemi endüstriyel bazda giderek daha fazla kullanılmaktadır. Sadece gelecek vaat eden yeni bitki çeşitlerinin hızlı bir şekilde çoğaltılmasına değil, aynı zamanda virüs bulaşmamış ekim malzemesinin elde edilmesine de olanak tanır.

Slayt 9

Hayvancılıkta biyoteknoloji
Son yıllarda, hayvanların, kuşların, balıkların, kürklü hayvanların yem diyetini dengelemek için bir hayvansal protein kaynağı olmasının yanı sıra tedavi edici ve profilaktik özelliklere sahip bir protein takviyesi olarak solucanlara ilgi artmaktadır. Hayvan verimliliğini artırmak için tam yem gereklidir. Mikrobiyoloji endüstrisi, çeşitli mikroorganizmalara (bakteri, mantar, maya, alg) dayalı yem proteini üretir. Endüstriyel testlerin gösterdiği gibi, tek hücreli organizmaların protein açısından zengin biyokütlesi çiftlik hayvanları tarafından yüksek verimlilikle emilir. Böylece 1 ton yem mayası 5-7 ton tahıl tasarrufu yapmanızı sağlar. Bu önemlidir çünkü dünyadaki tarım arazilerinin %80'i hayvancılık ve kümes hayvanı yemi üretimine ayrılmıştır.

Slayt 10

Klonlama
1996 yılında Ian Wilmut ve Edinburgh'daki Roslin Enstitüsü'ndeki meslektaşları tarafından koyun Dolly'nin klonlanması tüm dünyada heyecan yarattı. Dolly, çoktan ölmüş bir koyunun meme bezinden doğmuştu ve hücreleri sıvı nitrojende depolanıyordu. Dolly'yi yaratma tekniği nükleer transfer olarak biliniyor; bu, döllenmemiş bir yumurtanın çekirdeğinin çıkarılıp yerine somatik bir hücreden alınan bir çekirdeğin yerleştirilmesi anlamına geliyor.

Slayt 11

Koyun Dolly'yi Klonlamak

Slayt 12

Tıp alanında yeni keşifler
Biyoteknolojinin başarıları özellikle tıpta yaygın olarak kullanılmaktadır. Günümüzde biyosentez kullanılarak antibiyotikler, enzimler, amino asitler ve hormonlar üretilmektedir. Örneğin hormonlar eskiden genellikle hayvan organlarından ve dokularından elde ediliyordu. Az miktarda tıbbi ilaç elde etmek için bile çok fazla başlangıç ​​malzemesi gerekiyordu. Dolayısıyla gerekli miktarda ilaç elde etmek zorlaşıyordu ve çok pahalıydı. Bu nedenle, pankreasın bir hormonu olan insülin, diyabetin ana tedavisidir. Bu hormonun hastalara sürekli verilmesi gerekiyor. Domuzun veya sığırın pankreasından üretmek zor ve pahalıdır. Ayrıca hayvan insülin molekülleri, özellikle çocuklarda sıklıkla alerjik reaksiyonlara neden olan insan insülin moleküllerinden farklıdır. Şu anda insan insülininin biyokimyasal üretimi kurulmuştur. İnsülin sentezleyen bir gen elde edildi. Genetik mühendisliği kullanılarak bu gen, sonuç olarak insan insülinini sentezleme yeteneği kazanan bir bakteri hücresine yerleştirildi. Biyoteknoloji, terapötik ajanların elde edilmesinin yanı sıra, antijen preparatlarının ve DNA/RNA örneklerinin kullanımına dayalı olarak bulaşıcı hastalıkların ve malign neoplazmların erken teşhisine olanak sağlar. Yeni aşı preparatlarının yardımıyla bulaşıcı hastalıkların önlenmesi mümkündür.

Slayt 13

Tıpta biyoteknoloji

Slayt 14

Kök hücre yöntemi: iyileştirir mi yoksa sakat bırakır mı?
Kyoto Üniversitesi'nden Profesör Shinya Yamanaka liderliğindeki Japon bilim adamları, daha önce belirli genleri onlara aktararak ilk kez insan derisinden kök hücreleri izole ettiler. Onlara göre bu, klonlamaya bir alternatif olabilir ve insan embriyolarının klonlanmasıyla elde edilen ilaçlarla karşılaştırılabilir ilaçlar yaratılmasını mümkün kılacaktır. Amerikalı bilim adamları neredeyse aynı anda benzer sonuçlar elde ettiler. Ancak bu, birkaç ay içinde embriyo klonlamadan tamamen vazgeçilip hastanın cildinden elde edilen kök hücreleri kullanarak vücudun işlevselliğini geri kazanmanın mümkün olacağı anlamına gelmiyor. Öncelikle uzmanların, "deri" masa hücrelerinin aslında göründüğü kadar çok işlevli olduğundan, hastanın sağlığından endişe edilmeden çeşitli organlara nakledilebileceklerinden ve işe yarayacaklarından emin olmaları gerekecek.
Asıl endişe, bu tür hücrelerin kanser gelişimi için risk oluşturmasıdır. Çünkü embriyonik kök hücrelerin asıl tehlikesi, genetik olarak kararsız olmaları ve vücuda nakledildikten sonra bazı tümörlere dönüşebilme yeteneğine sahip olmalarıdır.

Slayt 15

Genetik mühendisliği
Genetik mühendisliği teknikleri, yeni, önceden belirlenmiş özelliklere sahip bir organizma yaratmak için gerekli genin izole edilmesini ve yeni bir genetik çevreye dahil edilmesini mümkün kılar. Genetik mühendisliği yöntemleri hala çok karmaşık ve pahalıdır. Ancak artık endüstri onların yardımıyla interferon, büyüme hormonları, insülin vb. gibi önemli ilaçları üretiyor. Mikroorganizmaların seçimi biyoteknolojinin en önemli alanıdır. Biyoniklerin gelişimi, mühendislik problemlerini çözmek için biyolojik yöntemlerin etkin bir şekilde uygulanmasını ve yaşayan doğanın deneyiminin teknolojinin çeşitli alanlarında kullanılmasını mümkün kılmaktadır.

Slayt 16

Transgenik ürünler: artıları ve eksileri?
Birkaç düzine yenilebilir transgenik bitki halihazırda dünyada tescil edilmiştir. Bunlar herbisitlere dayanıklı soya fasulyesi, pirinç ve şeker pancarı çeşitleri; herbisite ve zararlılara dayanıklı mısır; Colorado patates böceğine dayanıklı patatesler; neredeyse çekirdeksiz kabak; raf ömrü uzatılmış domates, muz ve kavun; değiştirilmiş yağ asidi bileşimine sahip kolza tohumu ve soya fasulyesi; A vitamini içeriği yüksek olan pirinç. Genetiği değiştirilmiş kaynaklar sosis, sosis, sosis, konserve et, köfte, peynir, yoğurt, bebek maması, tahıllar, çikolata ve dondurma şekerlerinde bulunabilir.

Slayt 17

Biyoteknolojinin gelişimi için beklentiler
Tarım bitkilerinin doku kültürüyle vejetatif çoğaltılması yöntemi endüstriyel bazda giderek daha fazla kullanılmaktadır. Sadece gelecek vaat eden yeni bitki çeşitlerinin hızlı bir şekilde çoğaltılmasına değil, aynı zamanda virüssüz ekim malzemesinin elde edilmesine de olanak tanır. Biyoteknoloji, endüstriyel ve tarımsal atıkların biyolojik olarak işlenmesi yoluyla çevre dostu yakıtların elde edilmesini mümkün kılmaktadır. Örneğin gübre ve diğer organik atıkları işlemek için bakterileri kullanan tesisler oluşturuldu.

Slayt 18

Bilimsel gelişmelerin doğrudan bir sonucu olan biyoteknoloji, bilim ve üretimin doğrudan birliği, biliş ve eylem birliğine doğru bir başka adım, kişiyi dışsallığı aşmaya ve içsel çıkarları anlamaya yaklaştıran bir başka adım olarak ortaya çıkıyor.

Günümüzde insanlar biyoteknolojiyi yaygın olarak kullanıyor: atık su arıtımında kullanılan bakteriler bu şekilde yaratıldı; petrol sızıntılarında petrolü parçalayan bakteriler; biyoteknolojiler tıpta yaygın olarak kullanılmaktadır: çeşitli etki spektrumlarına sahip antibiyotikler yaratılmış ve yaratılmaktadır; çeşitli hormonlar sentezlenir: örneğin büyüme hormonu; insülin.

Genetik mühendisliği, gerekli özelliklere sahip bir organizma oluşturmak için gerekli genlerin bir tür canlı organizmadan (bakteri, hayvan, bitki) başka bir türe yapay olarak aktarılmasıdır. Genetik mühendisliğinin uygun nesneleri çoğunlukla mikroorganizmalardır (bakteriler).

ÜRÜNLERİNDE GDO KULLANAN FİRMALARIN LİSTESİ Coca-Cola (Coca-Cola) Nestle (Nestlé) - herkes biliyor ama özellikle bebek maması!!! Kelloggs - hazır kahvaltılar ve mısır gevreği Heinz Yiyecekler - soslar, ketçaplar Unilever - bebek maması!!! Mayonez, soslar Hersheys (Hersheys) - çikolata, alkolsüz içecekler McDonalds (McDonald's) PepsiCo (Pepsi-Cola) Danon (Danone) - fermente süt ürünleri Cadbury (Cadbury) - çikolata. Similac (Similac) - bebek maması Mars (Mars) - Mars, Snickers, Twix. Ayrıca etikette E101, 270, 320, 570 ve diğerlerini görüyorsanız bunun GDO olduğunu bilin.

GDO'lara ilişkin argümanlar: 1. Gıda sorununun çözümü. 2. GM teknolojilerinin geliştirilmesi, başarılarının uzun süredir başarıyla uygulandığı tıpta talep görmektedir. 3. GDO'lu gıda ürünlerinin tüketiminden kaynaklanan riskler minimum düzeydedir (yabancı protein, normal protein gibi ayrışır) 4. Tarım bitkilerinde bozulma ve zararlılara karşı koruma sağlayan özelliklerin ortaya çıkması, zararları daha da artan tarım kimyasallarının kullanımına olan ihtiyacı azaltır. kanıtlanmıştır. 5. GM teknolojileri, sonuçları açısından canlı doğada sürekli meydana gelen mutasyonlardan ve klasik seçilim teknolojisinden ve yapı bakımından farklı değildir, ancak geliştirilmekte olan bitkiye daha duyarlıdır. 6. GDO'lar biyoyakıt üretilmesini mümkün kılarak enerji tasarrufu sağlar.

GDO'lara karşı argümanlar: İnsan vücuduna tehdit - alerjik hastalıklar, metabolik bozukluklar, antibiyotiklere dirençli mide mikroflorasının ortaya çıkışı, kanserojen ve mutajenik etkiler. Çevreye yönelik tehdit - bitkisel yabani otların ortaya çıkması, araştırma alanlarının kirlenmesi vb. Küresel riskler - kritik virüslerin aktivasyonu, ekonomik güvenlik.

Klonlama, eşeysiz üreme yoluyla bir bireyin birden fazla genetik kopyasının oluşturulmasıdır. İlk başarılı klonlama deneyi 60'ların sonlarında gerçekleştirildi. Gurdon, 20. yüzyılda Oxford Üniversitesi'nde bir kurbağa kullanarak, herhangi bir hücrenin çekirdeğinde bulunan bilginin tam teşekküllü bir organizmanın gelişimi için yeterli olduğunu kanıtladı. 1996 yılında koyun Dolly, İskoçya'daki bir meme epitel hücresinden klonlandı. (Şekil 94, s. 187).

Biyoteknolojinin gelişiminin etik yönleri vardır! Biyoteknolojinin tıp ve insan genetiğine aktif olarak dahil edilmesi, özel bir biyoetik biliminin ortaya çıkmasına yol açmıştır. Biyoetik, insanlar da dahil olmak üzere tüm canlılara etik davranılması bilimidir. 1996 yılında Avrupa Konseyi, Genomik Teknolojilerin Tıpta Kullanımında İnsan Hakları Sözleşmesini kabul etti. İnsan genomundaki herhangi bir değişiklik yalnızca somatik hücreler üzerinde gerçekleştirilebilir.

Gelecek görünüşü. Bugün insan vücuduna mikroçip yerleştirmenin bilinen örnekleri var, insan organlarının klonlanması geliştirilme aşamasında, ayrıca felçli kişilerin hareket etmesine yardımcı olan özel giysiler de var ancak bunlar henüz test aşamasında. Biyoteknoloji uzmanları, insan vücuduna yönelik teknolojilere ek olarak, gelecekte etin ortadan kaldırılmasını mümkün kılacak bitkilerdeki protein miktarını artırmanın yollarını da geliştiriyorlar. Tıpta bilinen hastalıklara karşı aşılar geliştirilmekte ve yaşlanmayı yavaşlatacak insan hücresel gençleştirme alanı da araştırılmaktadır. Endüstriyel sektörde çevre kirliliğini azaltacak ve doğal kaynak kullanımını azaltacak biyoyakıt ve biyogaz üretmek için biyoteknoloji kullanılıyor.

1/15

Konuyla ilgili sunum: Biyoteknoloji

1 numaralı slayt

Slayt açıklaması:

2 numaralı slayt

Slayt açıklaması:

Biyoteknoloji BİYOTEKNOLOJİ, değerli ürünler elde etmek ve hedeflenen dönüşümleri gerçekleştirmek için biyolojik ajanların (mikroorganizmalar, bitki hücreleri, hayvan hücreleri, hücre parçaları: hücre zarları, ribozomlar, mitokondri, kloroplastlar) endüstriyel kullanımıdır. Biyoteknolojik süreçler aynı zamanda ribonükleik asitler (DNA, RNA), proteinler (çoğunlukla enzimler) gibi biyolojik makromolekülleri de kullanır. Yabancı genlerin hücrelere aktarılması için DNA veya RNA gereklidir.

3 numaralı slayt

Slayt açıklaması:

Biyoteknolojinin Tarihi İnsanlar binlerce yıldır biyoteknoloji uzmanı olarak hareket etmişlerdir: çeşitli mikroorganizmaları kullanarak ve onların varlığından bile habersiz ekmek pişirmişler, bira yapmışlar, peynir ve diğer laktik asit ürünlerini yapmışlar. Aslında “biyoteknoloji” tabirinin kendisi de dilimize çok eski zamanlardan beri girmemiş, onun yerine “endüstriyel mikrobiyoloji”, “teknik biyokimya” gibi kelimeler kullanılmıştı.Muhtemelen en eski biyoteknolojik süreç fermantasyondu. Babil'de yapılan kazılarda, yaklaşık olarak M.Ö. 6. binyıla tarihlenen bir tablet üzerinde. e. MÖ 3. binyılda. e. Sümerler iki düzine kadar bira türü ürettiler. Şarap yapımı, ekmek pişirme ve laktik asit ürünlerinin üretimi daha az eski biyoteknolojik süreçler değildir. Geleneksel, klasik anlamda biyoteknoloji, doğal biyolojik nesneler ve süreçler kullanılarak çeşitli madde ve ürünlerin üretimine yönelik yöntem ve teknolojilerin bilimidir.

4 numaralı slayt

Slayt açıklaması:

Giriş: Biyoteknolojinin önemli bir kısmı genetik mühendisliğidir. 70'li yılların başında doğan oyuncu bugün büyük başarılara imza attı. Genetik mühendisliği teknikleri bakteri, maya ve memeli hücrelerini herhangi bir proteinin büyük ölçekli üretimi için “fabrikalara” dönüştürür. Bu, proteinlerin yapısını ve fonksiyonlarını detaylı bir şekilde analiz etmeyi ve ilaç olarak kullanmayı mümkün kılar.

5 numaralı slayt

Slayt açıklaması:

Genetik mühendisliğinin temel görevleri: 1. İzole edilmiş bir genin elde edilmesi. 2. Genin vücuda aktarılmak üzere bir vektöre dahil edilmesi. 3. Geni içeren vektörün değiştirilmiş organizmaya aktarılması. 4. Vücut hücrelerinin dönüşümü. 5. Genetiği değiştirilmiş organizmaların (GDO'lar) seçilmesi ve başarıyla değiştirilmemiş olanların ortadan kaldırılması.

6 numaralı slayt

Slayt açıklaması:

Genetik mühendisliği kavramı Genetik mühendisliği (genetik mühendisliği), rekombinant RNA ve DNA elde etmek, genleri bir organizmadan (hücreler) izole etmek, genleri manipüle etmek ve bunları diğer organizmalara dahil etmek için kullanılan bir dizi teknik, yöntem ve teknolojidir. Genetik mühendisliği geniş anlamda bir bilim değil, moleküler ve hücresel biyoloji, sitoloji, genetik, mikrobiyoloji, viroloji gibi biyolojik bilimlerin yöntemlerini kullanan bir biyoteknoloji aracıdır.

7 numaralı slayt

Slayt açıklaması:

Gelişme Yirminci yüzyılın ikinci yarısında genetik mühendisliğinin temelini oluşturan birçok önemli keşif ve icat yapıldı. Genlerde "yazılı" olan biyolojik bilginin "okunması" için uzun yıllar süren çalışmalar başarıyla tamamlandı. Bu çalışma İngiliz bilim adamı F. Sanger ve Amerikalı bilim adamı W. Gilbert (1980 Nobel Kimya Ödülü) tarafından başlatıldı. Bilindiği gibi genler, vücutta enzimler dahil olmak üzere RNA molekülleri ve proteinlerin sentezi için bilgi-talimatlar içerir. Bir hücreyi kendisi için alışılmadık yeni maddeleri sentezlemeye zorlamak için, ilgili enzim setlerinin hücrede sentezlenmesi gerekir. Ve bunun için ya içinde bulunan genleri bilinçli olarak değiştirmek ya da daha önce bulunmayan yeni genleri ona dahil etmek gerekir. Canlı hücrelerdeki genlerdeki değişiklikler mutasyonlardır. Örneğin mutajenlerin (kimyasal zehirler veya radyasyon) etkisi altında ortaya çıkarlar. Ancak bu tür değişiklikler kontrol edilemez veya yönlendirilemez. Bu nedenle bilim insanları, çabalarını, insanların ihtiyaç duyduğu yeni, çok spesifik genlerin hücrelere aktarılmasına yönelik yöntemler geliştirmeye odakladılar.

8 numaralı slayt

Slayt açıklaması:

İnsan Genetiği Mühendisliği İnsanlara uygulandığında genetik mühendisliği kalıtsal hastalıkları tedavi etmek için kullanılabilir. Ancak teknik olarak hastanın kendisini tedavi etmekle torunlarının genomunu değiştirmek arasında önemli bir fark var. Küçük ölçekte de olsa, bazı kısırlık türlerine sahip kadınlara hamile kalma şansı vermek için genetik mühendisliği halihazırda kullanılıyor. Bu amaçla sağlıklı bir kadının yumurtaları kullanılır. Sonuç olarak çocuk genotipi bir baba ve iki anneden miras alır. Genetik mühendisliğinin yardımıyla görünümü, zihinsel ve fiziksel yetenekleri, karakteri ve davranışı gelişmiş yavrular elde etmek mümkündür. Gen terapisinin yardımıyla gelecekte yaşayan insanların genomunu iyileştirmek mümkün olacak. Prensipte daha ciddi değişimler yaratmak mümkün ancak bu dönüşümler yolunda insanlığın pek çok etik sorunu çözmesi gerekiyor.

9 numaralı slayt

Slayt açıklaması:

10 numaralı slayt

Slayt açıklaması:

Ekonomik önemi Genetik mühendisliği, değiştirilmiş veya genetiği değiştirilmiş bir organizmanın istenen niteliklerinin elde edilmesine hizmet eder. Genotipin yalnızca dolaylı olarak değiştirildiği geleneksel seçilimin aksine, genetik mühendisliği, moleküler klonlama tekniğini kullanarak genetik aparata doğrudan müdahaleye izin verir. Genetik mühendisliği uygulamalarının örnekleri arasında, genetiği değiştirilmiş yeni tahıl mahsulü çeşitlerinin üretimi, genetiği değiştirilmiş bakteriler kullanılarak insan insülininin üretimi, hücre kültüründe eritropoietin üretimi veya bilimsel araştırma için yeni deneysel fare türleri yer alır.

11 numaralı slayt

Slayt açıklaması:

Gen nakavt Belirli bir genin işlevini incelemek için gen nakavt kullanılabilir. Bu, böyle bir mutasyonun sonuçlarının incelenmesine olanak sağlayan, bir veya daha fazla genin çıkarılması tekniğinin adıdır. Nakavt için aynı gen veya onun fragmanı sentezlenir, gen ürününün işlevini kaybetmesini sağlayacak şekilde değiştirilir. Nakavt fareler üretmek için, ortaya çıkan genetik olarak tasarlanmış yapı, embriyonik kök hücrelere dahil edilir; burada yapı, somatik rekombinasyona uğrar ve normal genin yerini alır ve değiştirilmiş hücreler, taşıyıcı annenin blastosistlerine implante edilir. Meyve sineği Drosophila'da geniş bir popülasyonda mutasyonlar başlatılır ve daha sonra bu popülasyondan istenen mutasyona sahip yavrular aranır. Benzer şekilde bitkilerde ve mikroorganizmalarda nakavt elde edilir.

12 numaralı slayt

Slayt açıklaması:

Yapay ifade Nakavt'a mantıksal bir ekleme yapay ifadedir, yani vücuda daha önce sahip olmayan bir genin eklenmesidir. Bu genetik mühendisliği tekniği aynı zamanda gen fonksiyonunu incelemek için de kullanılabilir. Temelde, ek genlerin eklenmesi süreci nakavt işlemiyle aynıdır, ancak mevcut genler değiştirilmez veya hasar görmez.

13 numaralı slayt

Slayt açıklaması:

Gen ürünlerinin görselleştirilmesi Görev, bir gen ürününün lokalizasyonunu incelemek olduğunda kullanılır. Etiketleme yöntemlerinden biri normal geni, örneğin yeşil floresan protein geni gibi bir haberci elemanla kaynaştırılmış bir genle değiştirmektir. Mavi ışıkta floresans veren bu protein, genetik modifikasyon ürününü görselleştirmek için kullanılıyor. Bu teknik kullanışlı ve kullanışlı olmasına rağmen yan etkileri, ilgilenilen proteinin kısmen veya tamamen fonksiyon kaybı olabilir. Çok uygun olmasa da daha karmaşık bir yöntem, incelenen proteine ​​spesifik antikorlar kullanılarak tespit edilebilecek daha küçük oligopeptitler eklemektir.

14 numaralı slayt

Slayt açıklaması:

İfade mekanizmasının incelenmesi Bu tür deneylerde görev, gen ifadesinin koşullarını incelemektir. İfade özellikleri öncelikle kodlama bölgesinin önünde bulunan ve transkripsiyon faktörlerini bağlamaya yarayan, promotör adı verilen küçük bir DNA parçasına bağlıdır. Bu bölüm vücuda verilir ve ardından kendi geni yerine GFP veya kolaylıkla tespit edilebilen bir reaksiyonu katalize eden bir enzim gibi bir raportör gen gelir. Promotörün belirli dokulardaki işleyişinin bir anda açıkça görülebilmesine ek olarak, bu tür deneyler, promotörün yapısını, DNA parçalarını çıkararak veya ekleyerek ve yapay olarak geliştirerek incelemeyi mümkün kılar. işlevler.

15 numaralı slayt

Slayt açıklaması:

Sunum önizlemelerini kullanmak için bir Google hesabı oluşturun ve bu hesaba giriş yapın: https://accounts.google.com

Slayt başlıkları:

Biyoteknoloji

Mikrobiyolojik sentez Bir dizi maddenin elde edilmesi için mikroorganizmaların kullanılması. Gerekli maddeleri, mikroorganizmaların ihtiyaçlarını onlarca ve yüzlerce kez önemli ölçüde aşan miktarlarda üreten mikroorganizma türleri yaratılır.

Örnekler: Uranyum, bakır ve kobalt biriktirebilen bakteriler, atık sudan metal çıkarmak için kullanılır. Bakterilerin yardımıyla odaları ısıtmak için kullanılan biyogaz (metan ve karbondioksit karışımı) üretilir. İnsan vücudunda üretilmeyen lizin aminoasitini sentezleyen mikroorganizmaların üremesi mümkün oldu.

Örnekler: Yem proteini elde etmek için maya kullanılır. Hayvan yemi için 1 ton yem proteini kullanıldığında 5-8 ton tahıl tasarrufu sağlanır. Kuşların diyetine 1 ton maya biyokütlesinin eklenmesi, ilave 1,5 - 2 ton et veya 25 - 35 bin yumurta elde edilmesine yardımcı olur.

Hücresel mühendislik Besin ortamlarında yüksek organizmaların büyüyen hücreleri. Nükleer içermeyen hücrelerin büyümesi. Çekirdeklerin bir hücreden diğerine nakli. Tek bir somatik hücreden bütün bir organizmanın yetiştirilmesi. Klonlama

Klonlama Hayvan klonlaması, farklılaşmış bir hücrenin çekirdeğinin, kendi çekirdeği çıkarılmış döllenmemiş bir yumurtaya aktarılmasıyla gerçekleştirilir.

Klonlama Hayvanları klonlamadaki ilk başarılı deneyler, 1970'lerin ortalarında İngiliz embriyolog J. Gordon tarafından amfibiler üzerinde yapılan deneylerde, bir yumurtanın çekirdeğini yetişkin bir kurbağanın somatik hücresinden alınan bir çekirdekle değiştirirken gerçekleştirildi. bir kurbağa yavrusunun.

Klonlama Klonlanmış hayvan – Koyun Dolly

Hücresel mühendislik Somatik hücrelerin hibridizasyonu ve türler arası hibritlerin oluşturulması. Birbiriyle ilgisi olmayan organizmaların hibrit hücrelerini elde etmek mümkündür: İnsan ve fare; Bitkiler ve hayvanlar; Sınırsız büyüme yeteneğine sahip kanser hücreleri ve kan hücreleri - lenfositler. Kişinin enfeksiyonlara karşı direncini artıran bir ilaç elde etmek mümkündür.

Örnekler: Melezleme yöntemi sayesinde çeşitli patates, lahana ve domates çeşitlerinin melezleri elde edildi. Bir bitkinin tek bir somatik hücresinden bütün bir organizmanın yetiştirilmesi ve böylece değerli çeşitlerin (örneğin ginseng) çoğaltılması mümkündür. Klonlar elde edilir - genetik olarak homojen hücreler. Kimerik organizmaların üretimi.

Kimerik fareler

Kimera koyunu - keçisi

Genetik mühendisliği Organizmaların genotiplerinin yeniden düzenlenmesi: Etkili genlerin yapay olarak oluşturulması. Bir organizmadan bir genin diğerinin genotipine dahil edilmesi, transgenik organizmaların üretilmesidir.

Sıçan büyüme geninin fare DNA'sına dahil edilmesi

Sonuç

Örnekler: İnsanlarda insülin üretiminden sorumlu olan gen, Escherichia coli genotipine dahil edildi. Bu bakteri diyabetli kişilere uygulanır.

Petunya bitkisinin genotipine, pigment oluşumunu ve üretimini bozan bir gen yerleştirildi. Beyaz çiçekli bir bitki böyle yaratıldı

Örnekler: Bilim adamları, havadaki nitrojeni emen bakteri genini tahıl genotipine sokmaya çalışıyorlar. O zaman toprağa azotlu gübreler eklenmemesi mümkün hale gelecektir.

Konuyla ilgili: metodolojik gelişmeler, sunumlar ve notlar

Bu ders ilk olarak “Bilgisayar Sunumları” bölümünde ele alınmaktadır. Bu derste öğrenciler POWERPOINT programına aşina olurlar, slaytların tasarımını ve düzenini nasıl değiştireceklerini öğrenirler.

Sunum "Multimedya sunumlarının evrensel bir biliş aracı olarak kullanılması"

“Multimedya sunumlarını evrensel bir biliş aracı olarak kullanma” sunumu, sunumların tasarımı ve içeriği konusunda tavsiyelerde bulunur.

Bir ders ve sunumun geliştirilmesi "Gezi Turları" Londra ve Saint-Petersburg sunumlu

Hedefler: konuşma becerilerinin geliştirilmesi (monolog ifadesi); Dilbilgisi okuma ve konuşma becerilerini geliştirmek (belirsiz geçmiş zaman, kesin tanımlık) Hedefler: öğretmek...