![Биотехнология, ее достижения и перспективы развития.](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img0.jpg)
Биотехнология, ее достижения и перспективы развития.
![Биотехнология – производство необходимых человеку продуктов и материалов с помощью биологических объектов и процессов. (Появление термина “биотехнология” в 1970-х гг. связано с успехами молекулярной генетики .)](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img1.jpg)
- Биотехнология – производство необходимых человеку продуктов и материалов с помощью биологических объектов и процессов. (Появление термина “биотехнология” в 1970-х гг. связано с успехами молекулярной генетики .)
![](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img2.jpg)
![БИОТЕХНОЛОГИЯ. Химическая бионика. Бионика - это использование секретов живой природы с целью создания более совершенных технических устройств. В широком смысле биотехнология - это использование живых организмов и биологических процессов в производстве, т.е. производство необходимых для человека веществ с использованием достижений микробиологии, биохимии и технологии, в которых используются бактерии, микроорганизмы и клетки различных тканей.](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img3.jpg)
- БИОТЕХНОЛОГИЯ. Химическая бионика. Бионика - это использование секретов живой природы с целью создания более совершенных технических устройств. В широком смысле биотехнология - это использование живых организмов и биологических процессов в производстве, т.е. производство необходимых для человека веществ с использованием достижений микробиологии, биохимии и технологии, в которых используются бактерии, микроорганизмы и клетки различных тканей.
![](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img4.jpg)
![](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img5.jpg)
![](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img6.jpg)
![Микроб, этот гадкий утенок первых лет эпидемиологии, благодаря успехам науки и техники, достижениям человеческого гения, превратился в прекрасного лебедя генетической инженерии современной биотехнологии и индустрии живых клеток. Б.Я. Нейман](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img7.jpg)
- Микроб, этот гадкий утенок первых лет эпидемиологии, благодаря успехам науки и техники, достижениям человеческого гения, превратился в прекрасного лебедя генетической инженерии современной биотехнологии и индустрии живых клеток. Б.Я. Нейман
![Микроорганизмы характеризуются большой скоростью размножения, часто путем простого деления пополам. Например: бактериальная клетка в благоприятных условиях делится пополам через каждые 20-25 минут. 2. Разнообразны по физиологическим и биохимическим свойствам, некоторые живут в условиях, не пригодных для жизни других. Например: выдерживают высокий уровень радиации, высокие (75–105°С) и низкие (-80°С) температуры, концентрацию хлорида натрия до 30%, отсутствие кислорода (анаэробы).](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img8.jpg)
- Микроорганизмы характеризуются большой скоростью размножения, часто путем простого деления пополам.
- Например: бактериальная клетка в благоприятных условиях делится пополам через каждые 20-25 минут.
- 2. Разнообразны по физиологическим и биохимическим свойствам, некоторые живут в условиях, не пригодных для жизни других.
- Например: выдерживают высокий уровень радиации, высокие (75–105°С) и низкие (-80°С) температуры, концентрацию хлорида натрия до 30%, отсутствие кислорода (анаэробы).
![3. Очень продуктивны. Например: 1 корова массой 500 кг вырабатывает в сутки 0,5 кг белка. 500 кг растений – 5 кг белка. 500 кг дрожжей – 50 т белка (а это масса 10 слонов!) ! При определенных условиях микробная клетка способна за равное время продуцировать в 100 000 раз больше белка, чем животная клетка. При этом использует дешевые вещества (крахмальные растворы, сточные воды). 4. Чрезвычайная приспособляемость, т.е. их можно быстро и легко селекционировать](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img9.jpg)
- 3. Очень продуктивны.
- Например: 1 корова массой 500 кг вырабатывает в сутки 0,5 кг белка. 500 кг растений – 5 кг белка. 500 кг дрожжей – 50 т белка (а это масса 10 слонов!)
- ! При определенных условиях микробная клетка способна за равное время продуцировать в 100 000 раз больше белка, чем животная клетка. При этом использует дешевые вещества (крахмальные растворы, сточные воды).
- 4. Чрезвычайная приспособляемость, т.е. их можно быстро и легко селекционировать
![Например: чтобы получить новый сорт хлебного злака, необходимы десятилетия или даже столетия, а у кистевидной плесени всего за 30 лет удалось в 1000 раз повысить продуктивность. 5. Микроорганизмы повсеместно распространены в природе, играют важную роль в круговороте веществ (благодаря большому разнообразию микроорганизмы бывают автотрофами, хемоавтотрофами и гетеротрофами, в трофических цепях часто являются редуцентами).](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img10.jpg)
- Например: чтобы получить новый сорт хлебного злака, необходимы десятилетия или даже столетия, а у кистевидной плесени всего за 30 лет удалось в 1000 раз повысить продуктивность.
- 5. Микроорганизмы повсеместно распространены в природе, играют важную роль в круговороте веществ (благодаря большому разнообразию микроорганизмы бывают автотрофами, хемоавтотрофами и гетеротрофами, в трофических цепях часто являются редуцентами).
![Отрасли современной биотехнологии : Пищевая промышленность. Химическая промышленность. Металлургия. Сельское хозяйство. Охрана природы Хлебопечение, Виноделие,](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img11.jpg)
- Отрасли современной биотехнологии :
- Пищевая промышленность.
- Химическая промышленность.
- Металлургия.
- Сельское хозяйство.
- Охрана природы
- Хлебопечение, Виноделие,
![Сыроварение, получение молочно-кислых продуктов, уксуса, кормовых белков. Производство антибиотиков, витаминов, гормонов, аминокислот, синтетических вакцин, получение метана как топлива. Выщелачивание некоторых металлов из бедных руд (медь, уран, золото, серебро). Производство силоса и азотфиксаторов, биологическая защита растений. Очистка сточных вод. Ликвидация разлива нефти.](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img12.jpg)
- Сыроварение, получение молочно-кислых продуктов, уксуса, кормовых белков.
- Производство антибиотиков, витаминов, гормонов, аминокислот, синтетических вакцин, получение метана как топлива.
- Выщелачивание некоторых металлов из бедных руд (медь, уран, золото, серебро).
- Производство силоса и азотфиксаторов, биологическая защита растений.
- Очистка сточных вод. Ликвидация разлива нефти.
![](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img13.jpg)
![](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img14.jpg)
![](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img15.jpg)
![](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img16.jpg)
![](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img17.jpg)
![](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img18.jpg)
![Методы биотехнологии: 1) Клеточная инженери я – метод получения новых клеток и тканей на искусственной питательной среде. В основе метода лежит высокая способность живых культур к регенерации. 1-ый метод – Культивирование. Метод основан на способности клеток растений и животных делиться при помещении их в питательную среду, где содержатся все необходимые для жизнедеятельности вещества.. Например: Культура клеток женьшеня нарабатывает ценные для человека вещества, выращенные клетки кожи используют для лечения ожогов.](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img19.jpg)
- Методы биотехнологии:
- 1) Клеточная инженери я – метод получения новых клеток и тканей на искусственной питательной среде. В основе метода лежит высокая способность живых культур к регенерации.
- 1-ый метод – Культивирование. Метод основан на способности клеток растений и животных делиться при помещении их в питательную среду, где содержатся все необходимые для жизнедеятельности вещества..
- Например: Культура клеток женьшеня нарабатывает ценные для человека вещества, выращенные клетки кожи используют для лечения ожогов.
![2-ой метод – Реконструкция (метод “in vitro”– в пробирке). Помещая клетки растений в определенные питательные среды, размножают редкие и ценные виды. Это позволяет создавать безвирусные культуры редких растений. 3-ий метод – Клонирование. Метод пересадки ядер соматических клеток в яйцеклетки позволяет получать генетические копии одного организма.](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img20.jpg)
- 2-ой метод – Реконструкция (метод “in vitro”– в пробирке). Помещая клетки растений в определенные питательные среды, размножают редкие и ценные виды. Это позволяет создавать безвирусные культуры редких растений.
- 3-ий метод – Клонирование. Метод пересадки ядер соматических клеток в яйцеклетки позволяет получать генетические копии одного организма.
![2) Хромосомная инженерия 1-ый метод– Метод гаплоидов. Метод основан на выращивании гаплоидных растений с последующим удвоением хромосом. Всего за 2–3 года получают полностью гомозиготные растения вместо 6–8 лет инбридинга. 2-ой метод-Метод полиплоидов. Получение полиплоидных растений в результате кратного увеличения хромосом 3-ий метод -замена некоторых хромосом в геноме одного организма на сестринские из генома другого организма этого же или близкого вида.](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img21.jpg)
- 2) Хромосомная инженерия
- 1-ый метод– Метод гаплоидов. Метод основан на выращивании гаплоидных растений с последующим удвоением хромосом. Всего за 2–3 года получают полностью гомозиготные растения вместо 6–8 лет инбридинга.
- 2-ой метод-Метод полиплоидов. Получение полиплоидных растений в результате кратного увеличения хромосом
- 3-ий метод -замена некоторых хромосом в геноме одного организма на сестринские из генома другого организма этого же или близкого вида.
![3 ) Генная инженерия – основана на выделении (или на искусственном синтезе) нужного вида из генома одного организма и введении его в геном другого организма, зачастую далекому по происхождению (впервые процесс был проведен в 1969 году). Например: Излюбленный объект генных инженеров – кишечная палочка. С помощью нее получают соматотропин (гормон роста), интерферон (белок, помогает справиться со многими вирусными инфекциями), инсулин (гормон поджелудочной железы) Растения и животные, геном которых изменен с помощью подобных операций, называют трансгенными.](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img22.jpg)
- 3 ) Генная инженерия – основана на выделении (или на искусственном синтезе) нужного вида из генома одного организма и введении его в геном другого организма, зачастую далекому по происхождению (впервые процесс был проведен в 1969 году).
- Например: Излюбленный объект генных инженеров – кишечная палочка. С помощью нее получают соматотропин (гормон роста), интерферон (белок, помогает справиться со многими вирусными инфекциями), инсулин (гормон поджелудочной железы)
- Растения и животные, геном которых изменен с помощью подобных операций, называют трансгенными.
![](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img23.jpg)
![](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img24.jpg)
![В 1983 в США, Бельгии и Германии впервые получены трансгенные растения. Сейчас – 17 стран выращивают трансгенные растения, которые имеют необходимые для человека сроки созревания, их плоды обладают способностью к длительному хранению и не теряют товарный вид при транспортировке.](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img25.jpg)
- В 1983 в США, Бельгии и Германии впервые получены трансгенные растения.
- Сейчас – 17 стран выращивают трансгенные растения, которые имеют необходимые для человека сроки созревания, их плоды обладают способностью к длительному хранению и не теряют товарный вид при транспортировке.
![Уже получены трансгенные свиньи, овцы и кролики в геном которых были введены гены различного происхождения – вирусов, микроорганизмов, грибов, человека; получены трансгенные растения с генами животных, микроорганизмов, вирусов и искусственно созданными генами. Большая часть трансгенных культур выращивается в США.](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img26.jpg)
- Уже получены трансгенные свиньи, овцы и кролики в геном которых были введены гены различного происхождения – вирусов, микроорганизмов, грибов, человека; получены трансгенные растения с генами животных, микроорганизмов, вирусов и искусственно созданными генами. Большая часть трансгенных культур выращивается в США.
![Например: Китай – табак, рис, соя, томаты, быстрорастущие сорта, которые могут расти на засоленных почвах. США – хлопчатник, кукуруза, картофель – устойчивы к вредителям, так как эти растения вырабатывают энтомоксин](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img27.jpg)
- Например: Китай – табак, рис, соя, томаты, быстрорастущие сорта, которые могут расти на засоленных почвах.
- США – хлопчатник, кукуруза, картофель – устойчивы к вредителям, так как эти растения вырабатывают энтомоксин
![Генетики работают над получением растений-вакцин, т.е. растений, содержащих готовые антитела на различные заболевания или вещества, препятствующие развитию болезни. Например: картофель вырабатывает антитела холеры (Россия). Красный помидор содержит в 3,5 раза больше ликонина (красный пигмент). Ликонин, обладая окислительными свойствами, снижает вероятность раковых заболеваний (США).](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img28.jpg)
- Генетики работают над получением растений-вакцин, т.е. растений, содержащих готовые антитела на различные заболевания или вещества, препятствующие развитию болезни.
- Например: картофель вырабатывает антитела холеры (Россия). Красный помидор содержит в 3,5 раза больше ликонина (красный пигмент). Ликонин, обладая окислительными свойствами, снижает вероятность раковых заболеваний (США).
![](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img29.jpg)
![](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img30.jpg)
![](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img31.jpg)
![](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img32.jpg)
![](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img33.jpg)
![](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img34.jpg)
![IV. Этические аспекты развития некоторых исследований в биотехнологии. – Клонирование человека. – Создание генетически модифицированных штаммов вирусов и бактерий. Клони́рование челове́ка — прогнозируемая методология, заключающаяся в создании эмбриона и последующем выращивании из эмбриона людей, имеющих генотип того или иного индивида, ныне существующего или ранее существовавшего.](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img35.jpg)
- IV. Этические аспекты развития некоторых исследований в биотехнологии.
- – Клонирование человека. – Создание генетически модифицированных штаммов вирусов и бактерий. Клони́рование челове́ка — прогнозируемая методология, заключающаяся в создании эмбриона и последующем выращивании из эмбриона людей, имеющих генотип того или иного индивида, ныне существующего или ранее существовавшего.
![](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img36.jpg)
![](https://fsd.videouroki.net/html/2019/06/03/v_5cf506776a4b2/img37.jpg)