Презентация на тему "Селекционные методы. Генная инженерия"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  Новейшие селекционные методы. Генная инженерия. Успехи современной селекции в Казахстане и мире.

• 
  Слайд 2

  Селекция

  Селекция — наука о создании новых и улучшении существующих пород животных, сортов растений, штаммов микроорганизмов.

• 
  Слайд 3
  
• 
  Слайд 4

  История развития генной инженерии

  Во второй половине 20 века материал для селекции стали готовить искусственно, генерируя мутации специально, воздействуя радиацией и колхицином и выбирая случайно появившиеся положительные признаки. Были разработаны методы генной инженерии – отрасли молекулярной биологии – конструирование вне живого организма новых функционально активных генетических структур (рекомбинантных ДНК) и создание организмов с новыми свойствами.

• 
  Слайд 5

  Биотехнология. Генная инженерия

  Биотехнология– использование живых организмов и их биологических процессов в производстве необходимых человечеству веществ. Новейшими методами селекции являются генная, хромосомная и клеточная инженерия. Генная инженерия основана на выделении нужного гена из генома одного организма и введении его в геном другого организма.

• 
  Слайд 6

  Селективные среды.

  Если необходимо, например, получить солеустойчивые растения, то составляется специальная питательная среда для культивирования клеток растений с повышенным содержанием солей (NaCl) и высеиваются на эти среды в чашках Петри тысячи растительных клеток. Большинство таких клеток, не выдерживая высокие концентрации солей, гибнет, но отдельные выживают и из них, как наиболее солеустойчивых, могут регенирировать целые растения. Это один из примеров селекции на клеточном уровне, когда отбору подвергаются не растения, а клетки, из которых потом воспроизводятся растения.

• 
  Слайд 7

  Клеточная инженерия

  Клеточная инженерия – метод получения новых клеток и тканей на искусственных питательных средах. В основе метода лежит высокая способность клеток к регенерации и из одной клетки вырастает целое растение.

  Этапы генной инженерии:

  • С помощью ферментов рестриктаз выделяют гены из клеток бактерий, животных и растений
  • С помощью ферментов лигаз соединяют отдельные фрагменты ДНК в единую молекулу в составе плазмиды
  • Полученную конструкцию вводят в клетку хозяина, где она репрецируется и передается потомству
• 
  Слайд 8
  
• 
  Слайд 9
  
• 
  Слайд 10
  
• 
  Слайд 11
  
• 
  Слайд 12
  
• 
  Слайд 13

  Селекция животных

  Мощное развитие животноводства за последние десятилетия привело к появлению выдающихся пород животных.

  Трудности развития селекции КРС:

  • В результате многовековой направленной селекции продуктивность КРС (молочная и мясная) находится на верхнем пределе нормы реакции.
  • Селекционная работа не получает достаточного финансирования (из-за малой эффективности).
  • Экстенсивное ведение хозяйства не предусматривает серьезной селекционной работы.
• 
  Слайд 14

  Древние породы КРС

  • Нелоре, или онголе – выведена в Индии 4000 лет назад. С 1868г. разводят в Бразилии. Сегодня 80% поголовья КРС Бразилии (около 100 млн. голов) – нелоре.
  • Маркеджана – 45% современного поголовья КРС в Италии. Разводят с V-го века н.э.
• 
  Слайд 15
  

  • Герефорд – самая многочисленная в мире порода мясного скота. Выведена в Англии, в 1846 г.
  • Галловейская порода (Шотландия) – самая старая порода в Великобритании. Широко распространена в мире, как мясной скот.
• 
  Слайд 16
  

  • Голштинская, или голштино-фризская порода – выведена в Голландии в 1 в.н.э. Сегодня – самый популярный молочный скот в мире.
  • Ярославская порода (молочная) – выведена в XIX веке в Ярославской губернии длительным отбором наиболее продуктивных местных животных и разведением лучшего скота "в себе".
• 
  Слайд 17
  

  • Калмыцкая порода (мясная) – выведена в начале XVII века кочевыми калмыцкими племенами.
  • Якутская порода – выведена около 2000 лет назад в условиях Крайнего Севера. Высота в холке 113 см., масса 370 кг, удой молока 1500 л, жирность молока 5,6%, потребность в кормах – 2 тонны сена на весь год.
• 
  Слайд 18

  Декоративные породы КРС.

  • Шотландский высокогорный скот
  • Скот ватусси (Африка, Конго)
• 
  Слайд 19
  

  • Техасский лонгхорн (США)
  • Миниатюрный герефорд (Англия)
• 
  Слайд 20
  

  • Камерунская карликовая коза
  • Минипиг
• 
  Слайд 21

  Отечественное коневодство

  • Якутская лошадь
  • Карликовая лошадь
• 
  Слайд 22

  Птицеводство

  В птицеводстве используется преимущественно гибридная птица – трехлинейные или четырехлинейные кроссы.

• 
  Слайд 23

  Схема 4-линейного кросса

• 
  Слайд 24

  Базовые породы кур

  • Яичные линии кур основаны на старинных породах Род-Айланд (красные) и Белый леггорн (белые).
  • Бройлерные линии кур основаны на линиях мясной породы Корниш и мясо-яичной породы Плимутрок.
• 
  Слайд 25
  

  • Декоративное птицеводство
  • Павловская порода Бойцовая порода
• 
  Слайд 26
  

  • Родительские формы «Родонит 3»
  • Взрослая несушка (финальный гибрид)
• 
  Слайд 27
  

  • Трансгенные томаты
  • Переживание бактериоза: слева трансгенное растение томата, справа - обычное
• 
  Слайд 28
  

  • Трансгенные рыбы
  • За год трансгенные лососи (а) вырастают в 10 - 11 раз крупнее обычных, тиляпии (в) в 1,5 - 2 раза крупнее обычных
• 
  Слайд 29
  

  «Светящиеся» рыбки данио рерио (GloFish) стали первым общедоступным генетически модифицирован-ным домашним животным.

• 
  Слайд 30
  

  Созданы трансгенные коровы, в молоке которых содержится человеческий белок лактоферрин, необходимый для питания грудных детей, больных и ослабленных людей.

  Трансгенный КРС

• 
  Слайд 31
  

  • В начале 90-х гг. в Институте биологии гена Российской академии наук созданы овцы с геном химозина из КРС.
  • В 1999 году началось промышленное производство химозина из молока трансгенных овец в ГПЗ «Трудовой» (Саратовская обл.). Себестоимость в 4-5 раз ниже, чем при получении из сычугов забитых молочных телят.

  Трансгенные овцы

• 
  Слайд 32
  

  • совместный российско-белорусский проект «БелРосТрансген», работа началась в 2002 году;
  • цель проекта - промышленный выпуск детского питания для грудных детей на основе козьего молока с человеческим лактоферрином;

  Трансгенные козы

• 
  Слайд 33
  

  В 2005 г. фирма «OrigenTherapeutics» (Калифорния) в куриных яйцах получила антитела к раку предстательной железы человека. Противораковая активность этих антител оказалась в 10-100 раз большей, чем у антител, полученных другими методами.

  Трансгенные куры

• 
  Слайд 34
  

  В нашей стране были получены свиньи, несущие ген соматотропина (гормона роста). В отличие от мышей, трансгенных по соматотропину, свиньи не выросли вдвое, но зато стали менее жирными и более мясными.

  Трансгенные свиньи

• 
  Слайд 35
  

  • В мозге живой мыши хорошо различимы отдельные нейроны (зубчатая извилина гиппокампа; конфокальный микроскоп)
  • Разноцветные пучки аксонов (поперечный срез ствола мозга; конфокальный микроскоп)
• 
  Слайд 36
  

  Успехи клонирования животных

  Овечка Долли (1996-2003) и Йен Уилмат - один из ученых, проводивших эксперимент.

• 
  Слайд 37
  

  Первые клонированные животные

  • 1997 — мышь
  • 1996 — овечка Долли
  • 1998 — корова
  • 1999 — козёл
  • 2000 — свинья
  • 2001 — кошка, гаур (дикий бык)
  • 2002 — кролик
  • 2003 — лошадь, мул, олень, крыса
  • 2005 — собака, волк
  • 2006 — хорёк
  • 2009 — верблюд
• 
  Слайд 38

  Изменение генома человека

  Задача изменения генома взрослого человека несколько сложнее, чем выведение новых генноинженерных пород животных, поскольку в данном случае требуется изменить геном многочисленных клеток уже сформировавшегося организма, а не одной лишь яйцеклетки-зародыша. Для этого предлагается использовать вирусные частицы в качестве вектора. Вирусные частицы способны проникать в значительный процент клеток взрослого человека, встраивая в них свою наследственную информацию; возможно контролируемое размножение вирусных частиц в организме.