Биотехнология
Микробиологический синтез Использование микроорганизмов для получения ряда веществ.Создают штаммы микроорганизмов, которые вырабатывают необходимые вещества в количествах, значительно превышающих потребности самих микроорганизмы в десятки и сотни раз.
Примеры: Бактерии, способные накапливать уран, медь, кобальт, используют для извлечения металлов из сточных вод.С помощью бактерий, получают биогаз (смесь метана и углекислого газа), используемый для обогрева помещений.Удалось вывести микроорганизмы, синтезирующие аминокислоту лизин, которая не образуется в организме человека.
Примеры: Для получения кормового белка используют дрожжи.Использование на корм скоту 1 т кормового белка экономит 5 – 8 т зерна.Добавка 1 т биомассы дрожжей в рацион птиц способствует получению дополнительно 1,5 – 2 т мяса или 25 – 35 тыс. яиц.
Клеточная инженерия Выращивание клеток высших организмах на питательных средах.Выращивание безъядерных клеток.Пересадка ядер из одной клетки в другую.Выращивание из одной соматической клетки целого организма. Клонирование
Клонирование Клонирование животных достигается в результате переноса ядра из дифференцированной клетки в неоплодотворенную яйцеклетку, у которой удалено собственное ядро.
Клонирование Первые успешные опыты по клонированию животных были проведены в середине 1970-х годов английским эмбриологом Дж. Гордоном в экспериментах на амфибиях, когда замена ядра яйцеклетки на ядро из соматической клетки взрослой лягушки привела к появлению головастика.
Клонирование Клонированное животное – овечка Долли
Клеточная инженерия Гибридизация соматических клеток и создание межвидовых гибридов. Удается получить гибридные клетки организмов, неродственных между собой:Человека и мыши;Растений и животных;Раковых клеток, способных к неограниченному росту, и клеток крови – лимфоцитов. Возможно получение лекарства, повышающего устойчивость человека к инфекциям.
Благодаря методу гибридизации получили гибриды различных сортов картофеля, капусты, томатов.Из одной соматической клетки растения удается вырастить целый организм и таким образом размножить ценные сорта (например, женьшень). Получают клоны – генетические однородные клетки.Получение химерных организмов.
Химерные мыши
Химера овца - коза
Генная инженерия Перестройка генотипов организмов:Создание действенных генов искусственным путем.Введение гена одного организма в генотип другого – получение трансгенных организмов.
Введение в ДНК мыши гена роста крысы
Результат
Примеры: Ген, отвечающий за выработку инсулина у человека, ввели в генотип кишечной палочки. Эта бактерия вводится людям, больным сахарным диабетом.
В генотип растения петуньи был введен ген, нарушающий образование и выработку пигмента. Так была создано растение с белыми цветками
Примеры: Ученые пытаются ввести в генотип злаков ген бактерий, усваивающих азот из воздуха. Тогда станет возможным не вносить в почву азотные удобрения.