|
|
работа. Билет 1 Уровни организации жизни. Проявление главных свойств жизни на разных уровнях ее организации
|
БИЛЕТ № 50
Генетическая инженерия как новый этап развития биотехнологии. Синтез гена. Способы внедрения в клетки искусственно синтезированных генов.
Генная (генетическая) инженерия - совокупность приемов, методов и технологий выделения генов из организмов (клеток), осуществления манипуляций с генами и введения их в другие организмы. Генетическая инженерия не является наукой в широком смысле, но является инструментом биотехнологии, используя методы таких биологических наук, как молекулярная и клеточная биология, цитология, генетика, микробиология, вирусология.
Получение генов.
Для химического синтеза необходимо иметь полностью расшифрованную последовательность нуклеотидов. Последовательность нуклеотидов в ДНК определяют по и-РНК.
Химическим путем можно синтезировать небольшие по размеру гены прокариот. Синтез генов эукариот, состоящих из 1000 и более нуклеотидов путем химического синтеза создавать не удается. Кроме этого, это метод очень трудоемкий и практически не применяется на практике.
В настоящее время рекомбинантные молекулы ДНК чаще всего получают путем гибридизации инвитро фрагментов ДНК вирусного и бактериального происхождения, и в меньшей степени эукариотического происхождения. Трансдукция — перенос фрагментов ДНК с помощью вируса из одной клетки в другую Трансформация — изменение наследственных свойств клетки, вызванное поглощенной ДНК.
Системы доставки экзогенных ДНК:
«бомбардировка» частицами на поверхности которых находятся гены
Электропорация - создание пор в клетке под действием удара, через которые ДНК попадают в клетку.
липосом-опосредованный транспорт рецептор-опосредованный транспорт (доставка генов к определенным клеткам)
использование векторных молекул Вектор — молекула ДНК, способная к включению чужеродной ДНК и к автономной репликации, служащая инструментом для введения генетической информации в клетку.
Основные типы векторов: аденовирусные (для внедрения в покоящиеся клетки), герпесные (в клетки нервной системы), ретровирусные (в быстро размножающиеся клетки).
Чтобы встроить ген в вектор, используют ферменты — рестриктазы и лигазы, также являющиеся полезным инструментом генной инженерии.
Плазмидные технологии легли в основу введения искусственных генов в бактериальные клетки. ( В основе этого явления лежит примитивный половой процесс, который у бактерий сопровождается обменом небольшими фрагментами нехромосомной ДНК, плазмидами.)
Учёные исследовали особенности внедрения чужеродной ДНК и использовали как принцип введения генетического материала в клетку. Такой процесс получил название трансфекция. ( подобно вирусам и бактериофагам ).
Гаметогенез, его разновидности и механизмы.
Гаметогенез – процесс образования яйцеклеток (овогенез) и сперматозоидов (сперматогенез). Подразделяют гаметогенез на ряд стадий:
Сперматогенез – Стадия размножения, роста, созревания, формирования Овогенез – стадия размножения, роста, созревания, стадия размножения
На данной стадии диплоидные клетки, из которых образуются гаметы, называются овогонии и сперматогонии. Они осуществляют серию митотических делений, в результате чего их численность возрастает. Сперматогонии размножаются на протяжении всего периода половой зрелости мужской особи. Овогонии же размножаются главным образом в период эмбриогенеза. В женском организме этот процесс наиболее интенсивно протекает в яичниках между 3-м и 7-м месяцем внутриутробного развития и завершается на 3-м году жизни.
Стадия роста
В эту стадию происходит увеличение клеточных размеров и превращение мужских и женских половых клеток в сперматоциты и овоциты I порядка, причем последние достигают больших размеров, чем первые. Одна часть накапливаемых веществ представляет собой питательный материал (желток в овоцитах), другая – связана с последующими делениями. Важным событием этого периода является редупликация ДНК при сохранении неизменного числа хромосом.
Стадия созревания
Во время данной стадии происходят два последовательных деления: редукционное и эквационное – которые вместе составляют мейоз. После первого деления образуются сперматоциты и овоциты II порядка, а после второго сперматиды и зрелая яйцеклетка.
Стадия формирования
Процесс сперматогенеза завершается стадией формирования, или спермиогенеза. Ядра сперматид уплотняются вследствие сверхспирализации хромасом. Пластинчатый комплекс перемещается к одному из полюсов ядра, образуя акросомальный аппарат. Центриоли занимают место у противоположного полюса ядра, от одной из них отрастает жгутик, у основания которого в виде спирального чехлика концентрируются митохондрии
Биологический прогресс и биологический регресс.
Биологический прогресс означает победу вида или другой систематической группы в борьбе за существование. Признаками биологического прогресса являются увеличение численности особей данной систематической группы, расширение ее ареала и распадение на подчиненные систематические группы. Все три признака биологического прогресса связаны друг с другом. Увеличение численности особей заставляет вид (или любую другую систематическую группу) расширять границы ареала, заселять новые места обитания, что приводит к образованию новых популяций, подвидов, видов.
Биологическому прогрессу противостоит биологический регресс. Он характеризуется обратными признаками: снижением численности особей, сужением ареала, постепенным или быстрым уменьшением популяционного и видового многообразия группы. Биологический регресс может привести вид к вымиранию. Общая причина биологического регресса - отставание в темпах эволюции группы от скорости изменений внешней среды. Быстрое изменение окружающей среды, вызванное деятельностью человека, ведет к увеличению числа видов переходящих в состояние биологического регресса и обреченных на вымирание (если не сохранится приемлемая для них среда).
| |
|
|
Скачать 2.56 Mb.