30)Генетическая инженерия

ГЕННАЯ ИНЖЕНЕРИЯ(генетическая инженерия), совокупность методов молекулярной генетики, направленных на искусственное создание новых, не встречающихся в природе сочетаний генов. Те или иные чужеродные для данного организма гены вводят в его клетки и встраивают в его геном с различными целями: для изучения строения и функций генетического аппарата, для эффективной наработки продукта данного гена (напр., гормона или антибиотика), для придания организму-хозяину каких-либо желаемых свойств (напр., для сельскохозяйственных растений и животных – большей продуктивности или большей устойчивости к инфекциям или паразитам), для замещения (компенсации) генов, дефекты которых вызывают наследственные заболевания, и др.  Генно-инженерная технология использует всё разнообразие сложных и тонких методов современной генетики, позволяющих работать с ничтожными количествами генетического материала. Основные этапы и операции генной инженерии включают: выделение из клеток ДНК, содержащей нужный ген; разрезание ДНК на мелкие фрагменты с помощью специальных ферментов; соединение фрагментов ДНК с т. н. векторами, обеспечивающими проникновение в клетку; клонирование (размножение) нужного гена; создание рекомбинантной (гибридной) ДНК из участков ДНК (генов) разного происхождения; введение (микроинъекция) генетического материала в культивируемые клетки организма-хозяина или в его яйцеклетку. 

31)Клеточная инженерия Под клеточной инженерией понимают метод конструирования клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации и реконструкции. Одним из важных направлений клеточной инженерии является гибридизация соматических клеток. Сущность ее заключается в соединении клеток с хромосомными наборами весьма далеких видов. При соматической гибридизации используют способность клеток в культуре соединяться в одну и образовывать ядро, содержащее хромосомы разных геномов. Осуществляется это при помощи вируса Сендай. Гибридные клетки можно выделять с помощью селективных сред или клонирования культур. В настоящее время получены гибридные культуры клеток десятков далеких видов (мышь х курица; мышь х обезьяна; кролик х обезьяна; соя х горох; соя х кукуруза и т.д.). Оказалось возможным соединение в одной клетке и таких далеких форм, как курица х дрожжи и др. Однако, межвидовая несовместимость остается законом и при соматической гибридизации. Гибридизация соматических клеток протекают в несколько этапов: сначала клетки соединяются друг с другом, а затем происходит разрушение клеточных оболочек с образованием цитоплазматического мостика, полное слияние завершается формированием общей оболочки. Так возникают многоядерные клетки. Значение клеточной инженерии: 1. В культуре можно выращивать строго определенные клетки в неограниченном количестве. 2. Из апикальных меристем путем микроклонирования получают посадочный материал ценных сортов растений 3. Решаются проблемы получения отдаленных гибридов растений. Во-первых, путем соматической гибридизации можно скрещивать растения, которые не скрещиваются обычным путем. Во-вторых, полученные отдаленные гибриды можно воспроизводить, минуя семенное размножение и мейотический фильтр. 4. На культурах клеток получают вакцины, например, против кори, полиомиелита. 5. Манипуляции с отдельными клетками и их компонентами используются для клонирования животных. 32)биологическая инженерия Это отрасль науки, связанная с созданием технических устройств необходимых для осуществления биотехнологических процессов. В 30-х годах 20-ого века впервые в практику был введен метод культивирования организмах в колбах на качалках В 40-50-ые годах были созданы различные формы ферментов, они оснащены автоматической регуляцией. Бурное развитие этих областей за последние годы позволило ученым перейти от простого исследования природных биообъектов к их изменению и усовершенствованию, улучшению их полезных свойств, к созданию совершенно новых биологических объектов, не существующих в природе. Сфера деятельности биоинженерии простирается от создания искусственных органов для компенсации сниженных или утраченных физиологических функций (биомедицинская инженерия) до разработки генетически модифицированных организмов, например, сельскохозяйственных растений и животных (генетическая инженерия). Среди задач биоинженерии - искусственные белки, выполняющие заданные функции; новые клеточные структуры, обладающие полезными свойствами, и даже целые живые организмы, сконструированные для нужд человека.В основе биоинженерии - применение технических подходов для решения медицинских проблем в целях улучшения охраны здоровья. Эта инженерная дисциплина направлена на использование знаний и опыта для нахождения и решения проблем биологии и медицины. 33)клональное микроразмножение растений

Достижения в области культуры клеток и тканей привели к созданию принципиально нового метода вегетативного размножения — клонального микроразмножения (получение в условиях in vitro (в пробирке), неполовым путем растений, генетически идентичных исходному экземпляру). В основе метода лежит уникальная способность растительной клетки реализовывать присущую ей тотипотентность, то есть под влиянием экзогенных воздействий давать начало целому растительномуорганизму. Этот метод, несомненно, имеет ряд преимуществ перед существующими традиционными способами размножения:

• получение генетически однородного посадочного материала;

• освобождение растений от вирусов за счет использования меристемной культуры;

• высокий коэффициент размножения (105—106 — для травянистых, цветочных растений, 104—105 — для кустарниковых древесных, 104 — для хвойных);

• сокращение продолжительности селекционного процесса;

• ускорение перехода растений от ювенильной к репродуктивной фазе развития;

• размножение растений, трудно размножаемых традиционными способами;

• возможность проведения работ в течение года и экономия площадей, необходимых для выращивания посадочного материала;