Похожие презентации:
Биотехнология - наука о применении биологических процессов и систем в производстве
1.
БИОТЕХНОЛОГИЯ2.
Биотехноло́гия — наука о применениибиологических процессов и систем в производстве
Виды биотехнологии
Микробиологический синтез
Процесс превращение одних веществ в
другие при помощи ферментации. Брожение,
квашение (дрожжи, бактерии, плесневые грибы) –
напитки, пищевые продукты, обработка текстиля и
кожи
Синтез продуктов из непищевого сырья
(углеводородов нефти и газа, гидролизатов древесины),
и
отходов
промышленной
переработки
сахарной свёклы, кукурузы, масличных и крупяных
культур и т.д. Продукты: белково-витаминные
концентраты, аминокислоты, витамины, антибиотики,
бактериальные и вирусные препараты для защиты
растений от вредителей и болезней, бактериальные
удобрения, комбикорма.
3.
Генная инженерияСовокупность
приёмов,
методов
и
технологий
получения
рекомбинантных РНК и ДНК, выделения генов из организма (клеток),
манипуляций с генами, введения их в другие организмы и
выращивания искусственных организмов после удаления выбранных
генов из ДНК.
Трансгенные животные - содержащие во всех клетках
своего организма дополнительную интегрированную с
хромосомами чужеродную ДНК (трансген), которая
передается по наследству.
Трансгенные растения — растения, в геном которых
«встроены» чужеродные гены, делающие растения
устойчивыми к вредителям и болезням (и не только!)
4.
Космическая биотехнология-изучение влияния факторов космического полета
на биообъекты и биотехнологические процессы;
- получение биообъектов (вирусов, бактерий,
растительных и животных клеток) с нужными
свойствами для использования их в интересах
медицины,
ветеринарии,
растениеводства
и
биотехнологии;
- поиск и отработка технологий
перспективных
биопродуктов
в
микрогравитации;
получения
условиях
изучение
биодеградирующего
действия
микроорганизмов, находящихся в атмосфере
космических
станций,
на
конструкционные
элементы станции и находящееся в гермообъеме
оборудование.
5.
Клеточная инженерияКлеточная инженерия изучает
•методы гибридизации соматических клеток, принадлежащих разным видам,
•возможности клонирования тканей или целых организмов из отдельных
клеток.
культура тканей способ
искусственного
вегетативного размножения растений, а также способ
культивирования in vitro органов или эксплантов ткани
животных.
клонирование — появление естественным путём или
получение
нескольких
генетически
идентичных
организмов путём бесполого (в том числе вегетативного)
размножения.
получение
нескольких
идентичных
копий
наследственных молекул (молекулярное клонирование).
- биотехнологические методы, используемые для
искусственного получения клонов организмов, клеток или
молекул.
МИКРОКЛОНИРОВАНИЕ
МИКРОЧЕРЕНКОВАНИЕ
6.
7.
СелекцияОтбор и Гибридизация
две основные формы искусственного отбора:
массовый
• применяют при селекции
перекрестноопыляемых растений.
• В этом случае сорт представляет
собой популяцию, состоящую из
гетерозиготных особей, и каждое
семя обладает уникальным
генотипом.
• С помощью массового отбора
сохраняются и улучшаются
сортовые качества, но результаты
отбора неустойчивы в силу
случайного перекрестного
опыления.
и
индивидуальный
• применяют
при
селекции
самоопыляемых
растений
(пшеница, ячмень, горох). В
этом
случае
потомство
сохраняет
признаки
родительской формы, является
гомозиготным и называется
чистой линией.
• Мутации
чаще
всего
рецессивны. Под контроль
естественного
и
искусственного отбора они
попадают только тогда, когда
переходят
в
гомозиготное
состояние.
8.
Инбридинг (инцухт) - близкородственное скрещивание• Инбридинг бывает при самоопылении перекрестноопыляемых
растений.
• Подбирают растения, у гибридов которых максимальный гетерозис
Такие растения в течение ряда лет подвергаются принудительному
самоопылению.
• В результате многие рецессивные неблагоприятные гены
оказываются в угнетенном состоянии. Затем полученные линии
скрещивают между собой, образуются гибридные семена, дающие
гетерозисное поколение.
Гетерозис («гибридная сила»)
• Гибриды превосходят родительские формы (лучшая
приспособляемость, большая плодовитость и жизнеспособности (F1)). .
• Гетерозис характерен для гибридов первого поколения, первое
гибридное поколение дает прибавку урожая до 30%
9.
Получение полиплоидов• Полиплоидные растения обладают
большей массой вегетативных органов,
имеют более крупные плоды и семена.
• Многие культуры представляют собой
естественные полиплоиды: пшеница,
картофель, выведены сорта
полиплоидной гречихи, сахарной свеклы.
• Классическим способом получения
полиплоидов является обработка
проростков колхицином. Это вещество
блокирует образование микротрубочек
веретена деления при митозе, в клетках
удваивается набор хромосом, клетки
становятся тетраплоидными.
10.
Отдаленная гибридизация• скрещивание растений, относящихся к разным видам.
• отдаленные гибриды обычно стерильны.
• Методика преодоления бесплодия у отдаленных гибридов была
разработана в 1924 году советским ученым Г.Д. Карпеченко.
• скрестил редьку (2n = 18) и капусту (2n = 18). Диплоидный набор гибрида
был равен 18 хромосомам. Полученный капустно-редечный гибрид был
стерильным,
• С помощью колхицина удвоил хромосомный набор гибрида, полиплоид стал
иметь 36 хромосом, при мейозе «редечные» (9 + 9) хромосомы
конъюгировали с «редечными», «капустные» (9 + 9) с «капустными».
• Таким способом были получены пшенично-ржаные гибриды (тритикале),
пшенично-пырейные гибриды и др.
11.
Использование соматических мутацийприменяются для селекции вегетативно размножающихся
растений. Только с помощью вегетативного размножения
сохраняются свойства многих сортов плодово-ягодных культур.
Экспериментальный мутагенез
Основан на открытии воздействия различных излучений для
получения мутаций и на использовании химических мутагенов.
Сейчас в мире созданы более тысячи сортов,
ведущих родословную от отдельных мутантных
растений, полученных после воздействия
мутагенами.
12.
Методы селекции растений, предложенныеИ.В. Мичуриным
• С помощью метода ментора И.В. Мичурин
добивался изменения свойств гибрида в нужную
сторону.
• Например, если у гибрида нужно было улучшить
вкусовые качества, в его крону прививались
черенки с родительского организма, имеющего
хорошие вкусовые качества, или гибридное
растение прививали на подвой, в сторону которого
нужно было изменить качества гибрида.
• И.В. Мичурин указывал на возможность
управления доминированием определенных
признаков при развитии гибрида. Для этого на
ранних стадиях развития необходимо воздействие
определенными внешними факторами.
• Например, если гибриды выращивать в открытом
грунте, на бедных почвах повышается их
морозостойкость.
13.
14.
БИОТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯПРОМЫШЛЕННОСТЬ
-«Красная»
биотехнология
—
производство
биофармацевтических препаратов (протеинов, ферментов,
антител) для человека, а также коррекция генетического кода.
-«Зелёная» биотехнология — разработка и внедрение в
культуру генетически модифицированных растений.
-«Белая» биотехнология —
ферментов и биоматериалов
промышленности.
производство биотоплив,
для различных отраслей
-"Серая" биотехнология - связана
деятельностью, биоремедиацией;
с
природоохранной
-"Синяя" биотехнология – связана с использованием морских
организмов и сырьевых ресурсов;
«Оранжевая
биотехнология»
или
образовательная
биотехнология
применяется
для
распространения
биотехнологий и подготовки кадров в этой области.
15.
БиоинженерияБиоинженерия или биологическая инженерия — направление
науки и техники, развивающее применение инженерных принципов
в биологии и медицине.
Биоинженерия (включая инженерию биологических систем) —
применение понятий и методов биологии (и, во вторую очередь,
физики, химии, математики и информатики) для решения
актуальных проблем связанных с науками о живых организмах
16.
БиомедициинаБиомедици́на, также называемая теоретической медициной —
раздел медицины, изучающий с теоретических позиций
организм человека, его строение и функцию в норме и
патологии, патологические состояния, методы их диагностики,
коррекции и лечения.
17.
НаномедицинаНаномедицина — это медицинское применение нанотехнологии.
Наномедицина простирается от медицинского применения
наноматериалов до наноэлектронных биосенсоров и даже
возможного применения молекулярной нанотехнологии в
будущем.
18.
БиофармакологияБиофармакология — раздел фармакологии, который изучает
физиологические эффекты, производимые веществами
биологического и биотехнологического происхождения.
19.
Биоинформатика-математические
методы
компьютерного
анализа
сравнительной геномике (геномная биоинформатика).
в
-разработку алгоритмов и программ для предсказания
пространственной структуры биополимеров (структурная
биоинформатика).
-исследование стратегий, соответствующих вычислительных
методологий, а также общее управление информационной
сложности биологических систем.
В биоинформатике
используются методы
прикладной математики,
статистики и информатики.
20.
БионикаБио́ника — прикладная наука о применении в технических
устройствах и системах принципов организации, свойств,
функций и структур живой природы, то есть формы живого в
природе и их промышленные аналоги.
Различают:
биологическую
бионику,
изучающую
процессы,
происходящие в биологических системах;
-теоретическую бионику, которая строит математические
модели этих процессов;
-техническую бионику, применяющую модели теоретической
бионики для решения инженерных задач.
.