Хромосомная инженерия растений и животных

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ.

«ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

БИОЛОГО-ПОЧВЕННЫЙ ФАКУЛЬТЕТ

Кафедра генетики цитологии и биоинженерии

 

Доклад по теме:

Хромосомная инженерия растений и животных

 

                                            Выполнила: студентка 3 курса 2 группы

кафедры зоологии и паразитологии позвоночных животных                            

Боронина С.К.

Проверил: доцент, кандидат биологических наук,

Машкина О.С.

                                           

 

 

 

 

 

 

2014 год

Г. Воронеж

 

Содержание

 

Ведение

1. Сущность метода

2. Принцип хромосомной  инженерии 

3. Достижения хромосомной  инженерии

4. Проблемы хромосомной  инженерии 

Заключение

Список литературы и интернет ресурсов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В тысяча девятьсот семидесятом году Норман Борлуаг получил Нобелевскую премию за результаты Зеленой революции, главным идеологом которой он был. Он предупреждал, что благодаря Зеленой революции, которая основывалась на переносе генов внутри одного вида, можно будет обеспечить продовольствием 6-7 млрд. человек. Сохранение демографического роста требует новых технологий в создании высокопродуктивных сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов. Одной из таких технологий является хромосомная инженерия.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сущность метода

Хромосомная инженерия – это метoд, при кoтoрoм в генoм растения или живoтнoго ввoдятся небoльшие транслoкации чужерoдного материала. Данный метод заключается в том, что в нем используются моносомные линии, при введении нужных хромосом в геном, а также применении ионизирующего излучения, для образования множественных разрывов хромосом.

Хромосомные модификации необходимы для усовершенствования геномов растений и животных, вследствие чего они будут менее подвержены различным заболеваниям. Метод был разработан американским генетиком Эрни Сирсом в 1956 году.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принцип хромосомной инженерии

Известно, что каждый диплоидный организм содержит пары гомологичных хромосом, вследствие чего такой организм зовется дисомиком. Если по какой-либо причине в паре остается одна гомологичная хромосома – это моносомик. Трисомик – добавление третьей хромосомы. Если же в геноме отсутствует гомологичная пара хромосом, то это – нуллисомик. Замещение одной пары хромосом одного вида на пару таких же хромосом другого вида дает возможность селекционеру заменить слабый признак на сильный и, таким образом, создать “идеальный сорт”. Эти формы носят название ‘’Замещенные линии”.

Другая методика хромосомной инженерии состоит в том, что в геном внедряют дополнительную пару хромосом другого вида, которые несут в себе признак, отсутствующий у первого вида. Это – дополненные линии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Достижения хромосомной инженерии

Хромосомная инженерия направлена на улучшение качества растений и сельского хозяйства в целом, благодаря ей и ряду сопутствующих наук, геномы растений совершенствуются, что дает возможность получать большие урожаи, и как следствие увеличение продовольственного потенциала в мире.

В хромосомной инженерии животных существуют, так называемые, химeры. Это, в основном, мыши, геном которых несет в себе информацию не только их рoдителей, но и большого количества дальних предкoв. Принцип основывается на выделении пары зарoдышей и их слиянии. Это дает возможность, в случае наличия отличного ряда харaктеристик, проследить дальнейшее развитие клеток обоих видов. В ходе данного метода было доказано, что многоядерные клетки образуются путем слияния одноядерных. Метод химep в будущем должен стать решением множества проблем генетики и эмбриологии.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Проблемы хромосомной инженерии

Помимо положительных сторон в хромосомной инженерии, таких как: устойчивость к болезням, увеличение урожая, появление новых признаков, а также регуляция сроков созревания и гирбицидоустойчивость, появились и отрицательные моменты в этом методе, например, при создании гибрида пшеницы и ржи, урожайность гибрида превзошла урожайность родительских видов, однако, хлебопекарные качества в разы ухудшились, что несомненно повлечет за собой очередное вторжение в геном гибрида для замены ряда гомологичных хромосом на хромосомы ржи, для улучшения вкусовых свойств модифицированного растения.

Также существует проблема замолкания встроенных генов, которое называется сайселинг.  Она заключается в том, что по на данный момент необъясненным причинам встроенный ген в один момент просто выключается. Так, например, сорок лет назад, в геном пшеницы был встроен ген сопротивляемости ко всем сортам ржавчины, взятый у agropyron glaucum. Через какое-то время у пшеницы опять начали появляться признаки ржавчины, было выяснено, что ген, взятый у житняка, каким-то образом выключился. На данный момент ведутся исследования, призванные выяснить причину выключения встроенных генов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

В заключение мне хотелось бы сказать, что за 30 лет хромосомная инженерия и сопряженные с ней науки, шагнули далеко вперед и оформились широкое производство, которое призвано быстро реагировать на появляющиеся запросы рынка. Без них не обходится ни одно сельско-хозяйственное предприятие, в сфере животных клеток биоинженерия играет также вескую роль, например, исследование образования клеток и повышение количества производимого продукции. За данным направлением стоит большое будущее.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

1. http://www.1543.su/VIVOVOCO/VV/JOURNAL/VRAN/PLANT/PLANT.HTM
2. Шумный В.К. Проблема генетики растений // Генетика. 1997. № 8.
3. http://bannikov.narod.ru/Bioteh.htm
4. http://innosfera.org/node/991