ГДЗ ДПА 9 класс. Биология [Барна И.] 2020

Охарактеризуйте генетическую и клеточную инженерию
Генетическая (генная) инженерия
Основными методами биотехнологии является генетическая (генная) и клеточная (тканевая) инженерия.
Генетическая (генная) инженерия - это манипуляции на уровне геномных ДНК, целых хромосом или их фрагментов с целью создания рекомбинантных ДНК. Можно проводить также и на уровне клеток.
Термин «генная инженерия» довольно широк, он впитывает в себя и понятие «генная инженерия», и соответствует понятию «селекционная биотехнология».
Генетическая инженерия стала эффективным средством анализа структуры и функций гена. Сегодня можно сконструировать любой мутантный или рекомбинантный ген, ввести его в любой хромосомный локус организма и наблюдать эффект на уровне клетки или организма.
Генная инженерия - манипуляции на уровне отдельных генов, их комплексов и фрагментов. Благодаря ей человек может сознательно вмешиваться в закономерности функционирования генетических структур клетки и направлять их в желаемом направлении.
Методы генной инженерии позволяют:
• выделить определенные гены с генотипов донорских клеток;
• искусственно синтезировать нужный ген;
• копировать и размножать выделенные или искусственно синтезированные гены;
• получить рекомбинантные молекулы ДНК;
• ввести природные или искусственные гены в геном реципиентных клеток с помощью молекул векторов, которыми являются плазмиды или другие элементы клетки.
Выделение генов можно осуществлять с помощью ферментов рестрикций - эндонуклеаз, которые способны разрезать нити ДНК с определенными нуклеотидных последовательностей, которые распознаются соответствующими ферментами рестриктазами.
Впервые с помощью ферментов рестрикции ген лактазного оперона кишечной палочки выделил Дж. Беквит с сотрудниками 1969 года.
Выделить гены легко со сравнительно небольших геномов дрозофилы, дрожжей и трудно - из сложных геномов эукариот.
Впервые искусственно синтезировал ген Г. Хорана (1969) с гена аланиновои иРНК дрожжей. Он содержал только информационную часть (без регуляторной) и поэтому работать не мог. В 1976 г.. Ученый синтезировал ген, состоящий из структурной и регуляторных (промотора и терминатора) частей, ввел его в бактериальную клетку, где он работал как естественный.
Поскольку искусственно синтезировать можно только небольшие по размеру гены прокариот гены эукариот на практике создают ферментативным методом.
Ферментативный синтез генов происходит с помощью ферментов иРНК-зависимых ДНК-полимеразы. Сокращенно их называют обратной транскриптазы, или Ревертаза. Осуществляют ферментативный синтез гена в пробирке так:
• на матрице иРНК с помощью фермента обратной транскриптазы (ревертазы) синтезируется комплементарная ей нить ДНК;
• синтезируется двонитчаста молекула ДНК;
• после этого фермент рибонуклеаза разрушает иРНК.
Полученную таким образом ДНК называют ДНК-копии (кДНК) она не имеет интронов.
Гены, синтезированные с помощью ревертазы, не имеют регуляторной части и могут функционировать только в бактериальных клетках, в клетках животных такой ген не способен работать.
Ферментативным путем были синтезированы гены гемоглобина у человека, кролика, голубя.
Клеточная (тканевая) инженерия
Клеточная инженерия - метод конструирования клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации и реконструкции. Базируется на использовании культуры клеток и тканей.
В культуре in vitro проводят исследования как с животными, так и с растительными клетками и тканями.
Во время культивирования соматических клеток животных in vitro было выявлено их способность сливаться между собой, что напоминает соматическую гибридизацию.
Путем гибридизации лимфоцитов (клеток, которые синтезируют антитела, но медленно и недолго растут в культуре) с опухолевыми клетками, имеющими потенции бесконечно длительного и неограниченного роста на искусственной питательной среде, создан клетки гибридом, способные синтезировать высокоспецифичны антитела определенного типа.
В начале 1980-х гг. Было создано гибридом с участием клеток человека, которые продуцируют специфические антитела против различных инфекционных болезней.
Способность сливаться в культуре in vitro проявляют также клетки растений. Для этого их обрабатывают ферментами Пектиназа и целлюлазой, что вызывает разрушение целлюлозно-пектиновых оболочек клеток. Такие клетки без целлюлозно-пектиновых оболочек называют ПРОПЛАСТ. Протопласты обрабатывают полиэтиленгликолем, который способствует процессу их слияния.
Путем клеточной инженерии созданы гибриды томата и картофеля (помата), арбуза и тыквы (кавбуз), яблони и вишни.
Культуры клеток и тканей делятся на две группы: селекционную, которую используют для индуцирования изменчивости и последующего отбора (слияние клеток in vitro), и технологическую, целью которой является ускорение размножения ценных, дефицитных генотипов, оздоровление существующих сортов-клонов от вирусных болезней.
Метод культивирования апикальной верховой меристемы в культуре in vitro на питательных средах с целью получения ценных, дефицитных генотипов, безвирусного посадочного материала является основным в выращивании саженцев винограда, клубней семенного картофеля, земляники, цветочных растений.

---

---

Назад

Вперед

1 ... 69 70 71 72 73 74 75 76 77 ... 121

ГДЗ ДПА 2020 Біологія Підручники і посібники Барна 9 клас 9 класс