Slide 2
Ang genetic engineering ay isang hanay ng mga pamamaraan na nagpapahintulot, sa pamamagitan ng in vitro operations (in vitro, sa labas ng katawan), na ilipat ang genetic na impormasyon mula sa isang organismo patungo sa isa pa.
Slide 3
Ang layunin ng genetic engineering ay upang makakuha ng mga cell (pangunahing bacterial) na may kakayahang gumawa ng ilang mga "tao" na protina sa isang pang-industriya na sukat; sa kakayahang malampasan ang mga interspecific na hadlang at ilipat ang mga indibidwal na namamana na katangian ng isang organismo sa isa pa (gamitin sa pagpili ng mga halaman at hayop)
Slide 4
Ang pormal na petsa ng kapanganakan ng genetic engineering ay itinuturing na 1972. Ang nagtatag nito ay ang American biochemist na si Paul Berg.
Slide 5
Ang isang pangkat ng mga mananaliksik na pinamumunuan ni Paul Berg, na nagtrabaho sa Stanford University, malapit sa San Francisco sa California, ay nag-ulat ng paglikha ng unang recombinant (hybrid) na DNA sa labas ng katawan. Ang unang recombinant na molekula ng DNA ay binubuo ng mga fragment coli(Eschherihia coli), isang pangkat ng mga gene mula sa mismong bacterium na ito at ang kumpletong DNA ng SV40 virus, nagdudulot ng pag-unlad mga tumor sa isang unggoy. Ang nasabing isang recombinant na istraktura ay maaaring may teorya functional na aktibidad sa parehong E. coli at monkey cells. Maaari siyang "maglakad" tulad ng isang shuttle sa pagitan ng isang bacterium at isang hayop. Para sa gawaing ito, si Paul Berg ay ginawaran ng Nobel Prize noong 1980.
Slide 6
SV40 virus
Slide 7
Mga pangunahing pamamaraan ng genetic engineering.
Ang mga pangunahing pamamaraan ng genetic engineering ay binuo noong unang bahagi ng 70s ng ika-20 siglo. Ang kanilang kakanyahan ay ang pagpapakilala ng isang bagong gene sa katawan. Para sa layuning ito, nilikha ang mga espesyal na genetic construct - mga vector, i.e. isang aparato para sa paghahatid ng isang bagong gene sa isang cell. Ginagamit ang mga plasmid bilang isang vector.
Slide 8
Ang plasmid ay isang pabilog na double-stranded na molekula ng DNA na matatagpuan sa isang bacterial cell.
Slide 9
GM na patatas
Ang eksperimentong paglikha ng mga genetically modified na organismo ay nagsimula noong 70s ng ikadalawampu siglo. Ang tabako na lumalaban sa pestisidyo ay nagsimula nang magtanim sa China. Sa USA lumitaw: GM tomatoes
Slide 10
Ngayon sa Estados Unidos mayroong higit sa 100 mga uri ng genetically modified na mga produkto - "transgenes" - soybeans, mais, gisantes, sunflower, bigas, patatas, kamatis at iba pa. Soybeans Sunflower Peas
Slide 11
Mga hayop na binago ng genetiko:
Bunny Glow in the Dark Salmon
Slide 12
Ang mga GMI ay kasama sa maraming produktong pagkain:
Ang GM corn ay idinagdag sa confectionery at mga produktong panaderya, mga softdrinks.
Slide 13
Ang GM soybeans ay kasama sa mga pinong langis, margarine, baking fats, salad sauce, mayonesa, pasta, kahit na pagkain ng sanggol at iba pang produkto.
Slide 14
Ang GM na patatas ay ginagamit upang gumawa ng mga chips
Slide 15
Kaninong mga produkto ang naglalaman ng mga sangkap na transgenic:
Ang Coca-Cola McDonald's ng Nestle Hershey
buod ng iba pang mga presentasyon"Ano ang kemikal na komposisyon ng isang cell" - Natutunaw tungkol sa mga organikong solvent. Kadena ng polypeptide. Pagkakaiba-iba ng mga lipid. Pectin. Mga neutral na taba. Komposisyon ng protina. Tertiary na istraktura. Istraktura ng isang molekula ng protina. Pagpapalawak ng kaalaman. Disaccharides. Polar solvent. Kahulugan ng konsepto na "mga organikong sangkap". Mga protina na naglalaman ng buong hanay ng mga amino acid. Mga pag-andar. Mga pag-andar ng lipid. Mga function ng carbohydrates. Pagsasama-sama at pagsubok ng kaalaman. Kumpletuhin ang mga pangungusap.
"Istruktura at pag-andar ng isang eukaryotic cell" - Mga konsepto ng paksa. Kaalaman sa kernel. Istruktura ng kromosom. Modelo ng cell. Mga function ng kernel. Pagsubok at pag-update ng kaalaman. Korespondensya sa pagitan ng mga numero at titik. Pag-aayos ng materyal. Karyotype ng tao. Core. Antas ng kaalaman. Shell. Cell nucleus. tugma. Diploid set mga chromosome. Ang istraktura ng isang eukaryotic cell.
"Dinamika ng populasyon" - Ang isang single-celled na amoeba ay nahahati sa dalawang cell tuwing tatlong oras. Mga modelo ng pag-unlad ng populasyon. Mga uri ng paglaki ng populasyon. Diskarte sa kapaligiran. Lesson plan. Mga R-strategist. Bakit ang paglaki ng populasyon ay hindi kailanman walang katapusan. Aling mga species ang may matatag na dynamics ng populasyon. Survival curves. Pagmomodelo ng matematika at computer. Dinamika ng paglaki ng populasyon. Predator-prey model. Batas ni Malthus.
"Ano ang mga pakinabang ng gatas" - Diuretikong epekto. Ang gatas ay mayaman sa bitamina. Tsaa na may gatas. Mga siyentipiko. Mga problema sa gastrointestinal tract. Mga produkto ng pagawaan ng gatas. Mga kapaki-pakinabang na tampok ang gatas ay nabawasan ng humigit-kumulang kalahati. Gatas sa sipon. Mga kapaki-pakinabang na katangian ng gatas. Gatas. Ang gatas ay mabuti para sa migraines. Nakakakalma na epekto.
"Mitosis, meiosis at amitosis" - Mitosis. Robert Remak. Ang zygote ay isang totipotent (iyon ay, may kakayahang manganak ng anumang iba pang) cell. Hindi nangyayari ang spiralization ng Chromatin, hindi natukoy ang mga chromosome. Sa loob ng 4-8 na oras pagkatapos ng kapanganakan, ang cell ay nagdaragdag ng masa nito. Kapag ang mga chromosome ay umabot sa mga pole, nagsisimula ang telophase. Ang susunod na yugto pagkatapos ng prophase ay tinatawag na metaphase. Ang mga gametes ng lalaki at babae ay nagsasama upang bumuo ng isang zygote. Dibisyon bacterial cell.
"Mga katangian ng mga klase ng mollusk" - Uri: Mollusks. Grape snail. Mga paraan ng pagpapakain ng shellfish. Angelfish. pangkalahatang katangian. Mga Class Gastropod. Shellfish. Ang papel ng mga mollusk sa ecosystem. Mga uri ng mollusk. Class Bivalves. Mga Class Cephalopod.
Teksto para sa pagtatanghal na "Genetic engineering".
Ang aming kaalaman sa genetika at molecular biology ay lumalaki araw-araw. Pangunahin ito dahil sa trabaho sa mga microorganism. Ang terminong "genetic engineering" ay maaaring ganap na maiugnay sa pagpili, ngunit ang terminong ito ay lumitaw lamang na may kaugnayan sa pagdating ng posibilidad ng direktang pagmamanipula ng mga indibidwal na gene.
Kaya, ang genetic engineering ay isang hanay ng mga pamamaraan na ginagawang posible ang paglipat ng isang gene sa pamamagitan ng mga operasyon sa labas ng katawan. impormasyon mula sa isang organismo patungo sa isa pa.
Sa mga selula ng ilang bakterya, bilang karagdagan sa pangunahing malaking molekula ng DNA, mayroon ding isang maliit na pabilog na molekula ng DNA plasmid. Sa genetic engineering, ang mga prasmid na ginamit upang ipasok ang kinakailangang impormasyon sa host cell ay tinatawag na mga vectors - mga carrier ng mga bagong gene. Bilang karagdagan sa mga plasmid, ang mga virus at bacteriophage ay maaaring maglaro ng papel ng mga vector.
Ang karaniwang pamamaraan ay ipinapakita sa eskematiko sa Fig.
Maaari naming i-highlight ang mga pangunahing yugto ng paglikha ng mga genetically modified na organismo:
1. Pagkuha ng gene na naka-encode ng katangian ng interes.
2. Paghihiwalay ng isang plasmid mula sa isang bacterial cell. Ang plasmid ay binubuksan (pinutol) ng isang enzyme na nag-iiwan ng "malagkit na dulo" - ito ay mga pantulong na base sequence.
3. Parehong mga gene na may vector plasmid.
4.Introduction ng recombined plasmid sa host cell.
5. Pagpili ng mga cell na nakatanggap ng karagdagang gene. sign at praktikal na paggamit nito. Ang ganitong bagong bacterium ay mag-synthesize ng isang bagong protina; maaari itong lumaki gamit ang mga enzyme at makakuha ng biomass sa pang-industriyang kaliskis.
Ang isa sa mga tagumpay ng genetic engineering ay ang paglipat ng mga gene na nag-encode ng synthesis ng insulin sa mga tao sa isang bacterial cell. Mula nang maging malinaw na ang dahilan Diabetes mellitus ay isang kakulangan ng hormone insulin, ang mga pasyente ng diabetes ay nagsimulang makatanggap ng insulin, na nakuha mula sa pancreas pagkatapos ng pagpatay ng mga hayop. Ang insulin ay isang protina, at kaya nagkaroon ng maraming debate tungkol sa kung ang mga gene para sa protina na ito ay maaaring ipasok sa bacterial cell at pagkatapos ay lumaki sa pang-industriya na kaliskis upang magamit bilang isang mas mura at mas maginhawang mapagkukunan ng hormone. Sa kasalukuyan, posible na ilipat ang mga gene ng insulin ng tao, at nagsimula na ang pang-industriya na produksyon ng hormon na ito.
Ang isa pang mahalagang protina para sa mga tao ay interferon, na kadalasang nabuo bilang tugon sa isang impeksyon sa viral. Ang interferon gene ay inilipat din sa bacterial cell.
Sa pagtingin sa hinaharap, ang bakterya ay malawakang gagamitin bilang mga pabrika upang makagawa ng isang hanay ng mga naturang produkto. eukaryotic cells, tulad ng mga hormone, antibiotic, enzyme at mga sangkap na kailangan sa agrikultura.
Posible na ang mga kapaki-pakinabang na prokaryotic genes ay maaaring isama sa mga eukaryotic cells. Halimbawa, ipasok ang gene para sa nitrogen-fixing bacteria sa mga cell ng mga kapaki-pakinabang na halamang pang-agrikultura. Ito ay magiging lubhang mahalaga pinakamahalaga para sa produksyon ng pagkain, posibleng mabawasan o kahit na ganap na ibigay ang pagpapakilala ng mga pataba ng nitrate sa lupa, kung saan ginugol ang malaking halaga ng pera at kung saan dumudumi sa mga kalapit na ilog at lawa.
sa modernong mundo, ginagamit din ang genetic engineering upang lumikha ng mga binagong organismo para sa aesthetic na mga layunin (ang slide na ito ay tinanggal, ngunit kung gusto mo, maaari kang magpasok ng mga larawan na may mga asul na rosas at luminescent na isda).
Deeva Nelli - ika-11 baitang, MAOU Ilyinskaya sekondaryang paaralan. Domodedovo
Ang pagtatanghal ay inihanda sa loob ng balangkas ng isyu sa pag-aaral na "Mga bagong tagumpay sa biotechnology"
I-download:
Preview:
Upang gumamit ng mga preview ng presentasyon, gumawa ng Google account at mag-log in dito: https://accounts.google.com
Mga slide caption:
Paraan ng genetic at cellular engineering Ginawa ng 11th grade student Deeva Nelly Teacher Nadezhda Borisovna Lobova
Ang cell engineering ay isang larangan ng biotechnology batay sa paglilinang ng mga cell at tissue sa nutrient media. Cell engineering
Noong kalagitnaan ng ika-19 na siglo, binuo ni Theodor Schwann ang teorya ng cell (1838). Binuod niya ang umiiral na kaalaman tungkol sa cell at ipinakita na ang cell ay kumakatawan sa pangunahing yunit ng istruktura ng lahat ng nabubuhay na organismo, na ang mga selula ng mga hayop at halaman ay magkatulad sa istraktura. Ipinakilala ni T. Schwann sa agham tamang pag-unawa mga selula bilang isang independiyenteng yunit ng buhay, ang pinakamaliit na yunit ng buhay: sa labas ng selula ay walang buhay.
Ang mga selula ng halaman at mga tisyu na lumaki sa artipisyal na nutrient media ay bumubuo sa batayan ng iba't ibang teknolohiya sa agrikultura. Ang ilan sa mga ito ay naglalayong makakuha ng mga halaman na kapareho ng orihinal na anyo. Ang iba ay gagawa ng mga halaman na genetically different mula sa mga orihinal, alinman sa pamamagitan ng pagpapadali at pagpapabilis sa tradisyunal na proseso ng pag-aanak o sa pamamagitan ng paglikha ng genetic diversity at paghahanap at pagpili ng mga genotype na may mahahalagang katangian. Pagpapabuti ng mga halaman at hayop batay sa mga teknolohiya ng cell
Ang genetic na pagpapabuti ng mga hayop ay nauugnay sa pag-unlad ng teknolohiya para sa paglipat ng embryo at mga pamamaraan ng micro-manipulation sa kanila (pagkuha ng magkaparehong kambal, paglilipat ng mga interspecies na embryo at pagkuha ng mga chimeric na hayop, pag-clone ng mga hayop sa pamamagitan ng paglipat ng nuclei ng mga embryonic cell sa enucleated, ibig sabihin,, na inalis ang nucleus, mga itlog). Noong 1996, ang mga siyentipikong Scottish mula sa Edinburgh sa unang pagkakataon ay nakakuha ng isang tupa mula sa isang enucleated na itlog kung saan ang nucleus ng isang somatic cell (udder) ng isang adult na hayop ay inilipat.
Ang genetic engineering ay batay sa paggawa ng mga hybrid na molekula ng DNA at ang pagpapakilala ng mga molekulang ito sa mga selula ng iba pang mga organismo, gayundin sa mga molecular biological, immunochemical at biochemical na pamamaraan. Genetic engineering
Ang genetic engineering ay nagsimulang umunlad noong 1973, nang ang mga Amerikanong mananaliksik na sina Stanley Cohen at Anley Chang ay nagpasok ng isang bacterial plasmid sa DNA ng isang palaka. Ang binagong plasmid na ito ay ibinalik sa bacterial cell, na nagsimulang mag-synthesize ng mga protina ng palaka at ipasa din ang DNA ng palaka sa mga inapo nito. Kaya, natagpuan ang isang paraan na ginagawang posible na isama ang mga dayuhang gene sa genome ng isang partikular na organismo.
Ang genetic engineering ay malawakang ginagamit praktikal na gamit sa mga sektor ng pambansang ekonomiya, tulad ng industriya ng microbiological, industriya ng parmasyutiko, industriya ng pagkain at agrikultura.
Pagpapabuti ng mga halaman at hayop batay sa mga teknolohiyang cellular Hindi pa nagagawang uri ng patatas, mais, soybeans, palay, rapeseed, at mga pipino ang nabuo. Ang bilang ng mga species ng halaman kung saan matagumpay na nailapat ang mga pamamaraan ng genetic engineering ay lumampas sa 50. Ang mga transgenic na prutas ay may mas mahabang panahon ng pagkahinog kaysa sa mga karaniwang pananim. Ang kadahilanan na ito ay may mahusay na epekto sa panahon ng transportasyon, kapag hindi na kailangang matakot na ang produkto ay magiging sobrang hinog. Ang genetic engineering ay maaaring tumawid sa mga kamatis na may patatas, mga pipino na may mga sibuyas, mga ubas na may mga pakwan - ang mga posibilidad dito ay kamangha-manghang lamang. Mga sukat at pampagana sariwang hitsura Ang resultang produkto ay maaaring kawili-wiling sorpresa ang sinuman.
Ang pagsasaka ng mga hayop ay isa ring lugar ng interes para sa genetic engineering. Ang pananaliksik sa paglikha ng mga transgenic na tupa, baboy, baka, kuneho, itik, gansa, at manok ay itinuturing na isang priyoridad sa mga araw na ito. Dito, maraming pansin ang binabayaran sa mga hayop na maaaring mag-synthesize ng mga gamot: insulin, hormones, interferon, amino acids. Kaya, ang mga baka at kambing na binago ng genetically ay maaaring gumawa ng gatas na naglalaman ng mga kinakailangang sangkap upang gamutin ito kakila-kilabot na sakit parang hemophilia. Hindi dapat balewalain ng isa ang pakikibaka mapanganib na mga virus. Ang mga hayop na genetically resistant sa iba't ibang mga nakakahawang sakit ay umiiral na at napakakomportable kapaligiran. Ngunit marahil ang pinaka-promising na bagay sa genetic engineering ay ang pag-clone ng hayop. Ang terminong ito ay tumutukoy (sa makitid na kahulugan ng salita) sa pagkopya ng mga selula, gene, antibodies at multicellular na organismo sa laboratoryo. Ang ganitong mga specimen ay genetically identical. Ang hereditary variability ay posible lamang sa kaso ng random mutations o kung ginawang artipisyal.
Mga halimbawa ng genetic engineering
Halimbawa, gumawa ang kumpanya ng Lifestyle Pets ng hypoallergenic na pusa na tinatawag na Asher GD gamit ang genetic engineering. Isang gene ang ipinasok sa katawan ng hayop, na nagbigay-daan dito na "maiwasan ang mga sakit." Asherah
Hybrid na lahi ng pusa. Bred sa USA noong 2006, batay sa mga gene ng African Serval, Asian leopard na pusa at regular alagang pusa. Ang pinakamalaki sa mga domestic cats, maaari itong umabot sa bigat na 14 kg at haba ng 1 metro. Isa sa pinakamahal na lahi ng pusa (kuting presyo $22,000 - 28,000). Mapagreklamong karakter at mala-aso na debosyon
Noong 2007, binago ng isang South Korean scientist ang DNA ng isang pusa para maging glow ito sa dilim, pagkatapos ay kinuha ang DNA na iyon at na-clone ang iba pang mga pusa mula rito, na lumikha ng isang buong grupo ng mga mabalahibo at fluorescent na pusa. At narito kung paano niya ito ginawa: ang mananaliksik ay kumuha ng mga selula ng balat mula sa mga lalaki. Turkish Angora at, gamit ang isang virus, ipinakilala ang genetic na mga tagubilin upang makagawa ng pulang fluorescent na protina. Pagkatapos ay inilagay niya ang genetically altered nuclei sa mga itlog para sa pag-clone, at ang mga embryo ay itinanim pabalik sa mga donor cats, na ginagawa silang mga kahalili na ina para sa kanilang sariling mga clone. Glow in the dark cats
Ang genetically modified salmon ng AquaBounty ay lumalaki nang dalawang beses nang mas mabilis kaysa sa regular na salmon. Ang larawan ay nagpapakita ng dalawang salmon ng parehong edad. Sinabi ng kumpanya na ang isda ay may parehong lasa, texture, kulay at amoy gaya ng regular na salmon; gayunpaman, may debate pa rin tungkol sa edibility nito. Ang genetically engineered na Atlantic salmon ay may dagdag na growth hormone mula sa Chinook salmon, na nagpapahintulot sa isda na makagawa ng growth hormone sa buong taon. Napanatili ng mga siyentipiko ang aktibidad ng hormone gamit ang isang gene na kinuha mula sa isang tulad ng eel na isda na tinatawag na American eelpout, na nagsisilbing switch para sa hormone. Mabilis na lumalagong salmon
Ang mga siyentipiko sa Unibersidad ng Washington ay nagtatrabaho upang bumuo ng mga poplar tree na maaaring linisin ang mga kontaminadong lugar sa pamamagitan ng pagsipsip ng mga kontaminant na matatagpuan sa tubig sa lupa sa pamamagitan ng kanilang mga root system. Ang mga halaman pagkatapos ay hinihiwalay ang mga pollutant sa mga hindi nakakapinsala. by-products, na hinihigop ng mga ugat, puno at dahon o inilabas sa hangin. Mga halamang panlaban sa polusyon
Slide 1
Slide 2
Ang biotechnology ay ang pagsasama-sama ng natural at engineering sciences, na nagpapahintulot sa amin na ganap na mapagtanto ang mga kakayahan ng mga buhay na organismo para sa produksyon ng pagkain, mga gamot, upang malutas ang mga problema sa larangan ng enerhiya at pangangalaga sa kapaligiran.
Slide 3
Ang isang uri ng biotechnology ay genetic engineering. Ang genetic engineering ay batay sa paggawa ng mga hybrid na molekula ng DNA at ang pagpapakilala ng mga molekulang ito sa mga selula ng iba pang mga organismo, gayundin sa mga molecular biological, immunochemical at bmochemical na pamamaraan.
Slide 4
Ang genetic engineering ay nagsimulang umunlad noong 1973, nang ang mga Amerikanong mananaliksik na sina Stanley Cohen at Anley Chang ay nagpasok ng isang barterial plasmid sa DNA ng isang palaka. Ang binagong plasmid na ito ay ibinalik sa bacterial cell, na nagsimulang mag-synthesize ng mga protina ng palaka at ipasa din ang DNA ng palaka sa mga inapo nito. Kaya, natagpuan ang isang paraan na ginagawang posible na isama ang mga dayuhang gene sa genome ng isang partikular na organismo.
Slide 5
Ang genetic engineering ay nakakahanap ng malawak na praktikal na aplikasyon sa mga sektor ng pambansang ekonomiya, tulad ng industriya ng microbiological, industriya ng pharmacological, industriya ng pagkain at agrikultura.
Slide 6
Ang isa sa pinakamahalagang industriya sa genetic engineering ay ang paggawa ng mga gamot. Mga makabagong teknolohiya Ang paggawa ng iba't ibang mga gamot ay ginagawang posible upang pagalingin ang mga malalang sakit, o hindi bababa sa pabagalin ang kanilang pag-unlad.
Slide 7
Ang genetic engineering ay batay sa teknolohiya ng paggawa ng recombinant DNA molecule.
Slide 8
Ang pangunahing yunit ng pamana sa anumang organismo ay ang gene. Ang impormasyon sa mga gene na nag-encode ng mga protina ay na-decipher sa dalawa sunud-sunod na mga proseso: transkripsyon (RNA synthesis) at pagsasalin (protein synthesis), na siya namang tinitiyak ang tamang pagsasalin ng genetic na impormasyong naka-encrypt sa DNA mula sa wika ng mga nucleotides patungo sa wika ng mga amino acid.
Slide 9
Sa pag-unlad ng genetic engineering, ang iba't ibang mga eksperimento sa mga hayop ay lalong nagsimulang isagawa, bilang isang resulta kung saan nakamit ng mga siyentipiko ang isang uri ng mutation ng mga organismo. Halimbawa, nilikha ng kumpanya ng Lifestyle Pets, gamit ang genetic engineering, ng hypoallergenic na pusa na pinangalanang Ashera GD. Isang gene ang ipinasok sa katawan ng hayop, na nagbigay-daan dito na "maiwasan ang mga sakit."
Slide 10
Slide 11
Gamit ang genetic engineering, ipinakita ng mga mananaliksik mula sa University of Pennsylvania bagong paraan paggawa ng bakuna: gamit ang genetically engineered fungi. Bilang resulta, ang proseso ng paggawa ng bakuna ay pinabilis, na pinaniniwalaan ng mga taga-Pennsylvania na maaaring maging kapaki-pakinabang sa kaganapan ng isang pag-atake ng bioterrorist o isang pagsiklab ng bird flu.