План лекції І.Історія та розвиток біотехнології. ІІ. Об’єкти, методи та зв’язок біотехнології з іншими науками


Скачати 332.77 Kb.
НазваПлан лекції І.Історія та розвиток біотехнології. ІІ. Об’єкти, методи та зв’язок біотехнології з іншими науками
Сторінка3/3
Дата04.04.2013
Розмір332.77 Kb.
ТипДокументи
bibl.com.ua > Біологія > Документи
1   2   3
5) Біотехнологія тварин

Біотехнологія тварин — галузь біотехнології, яка ґрунтується на використанні біологічних процесів і об’єктів для економічно важливих виробництв і створення високопродуктивних порід тварин [Сассон, 1987; Герасименко, 1989]. (слайд 25) Суть, стратегія і перспектива біотехнології тварин полягає в тому, що вона дає реальну можливість змінити генетичну програму, яка визначає функціонування і продуктивність живих організмів з метою більш повного задоволення економічних та інших потреб людини. Досягнуто певних успіхів у підвищенні репродуктивного потенціалу, прискореному розмноженні особин із потрібними показниками і зменшенні кількості інфекційних захворювань тварин. У практиці тваринництва все частіше використовуються досягнення в галузі ембріології — від розробки технології трансплантації ембріонів до використання методів клітинної і генетичної інженерії [Тамаши, 1988]. Трансплантація – це пересадка запліднених яйцеклітин чи ембріонів від високоцінних тварин (наприклад, корови-донори) низькопродуктивним тваринам (корови-реципієнти) з метою інтенсифікації відтворення високопродуктивних племінних тварин [Близниченко та ін., 1988].

. Сьогодні існує понад 20 науково-дослідних центрів і пунктів по трансплантації ембріонів. Основне практичне значення методу трансплантації ембріонів на даному етапі полягає в тому, щоб максимально використати відтворювальну здатність корів з високим генетичним потенціалом для одержання биків-плідників. Через високу ціну телят-трансплантантів використання цього методу у широкій тваринницькій практиці для одержання нащадків просто від корів з високою продуктивністю є поки що недоцільним. Як правило, метод трансплантації ембріонів широко використовується для швидкого збільшення чисельності рідкісних, “екзотичних” порід. Таким способом було збільшено чисельність тварин симментальської, лімузинської, шаролезької породи.

Основним лімітуючим фактором ефективного використання методу трансплантації є неможливість одержання достатньої кількості високоцінних ембріонів. Розв’язання цієї проблеми вчені здійснюють двома основними шляхами: перший — пошук більш ефективних методів підвищення виходу повноцінних ембріонів, другий — розробка оптимальних умов для дозрівання і запліднення поза організмом фолікулярних ооцитів, джерелом яких можуть бути яєчники високоцінних самок [Голубев, 1988]. У наш час вчені продовжують працювати над вирішенням таких завдань: вивчення специфічного материнського впливу на розвиток ембріонів, порядок внутріматкового перерозподілу ембріонів у багатоплодючих видів; скоординованого ембріонального впливу на тривалість існування і секреторну активність жовтого тіла, вплив генотипу плоду на тривалість вагітності. Крім того, техніка трансплантації яйцеклітин і ембріонів органічно входить у фундаментальні наукові розробки питань дозрівання ооцитів і запліднення in vitro, розділення бластомерів з метою одержання ідентичних двійнят або, навпаки, зрощування бластомерів від різних ембріонів для формування химер. (слайд 26)
Технологія трансплантації ембріонів включає: відбір і підготовку донорів ембріонів; гормональний виклик суперовуляції і запліднення корів-донорів; одержання зародків, оцінку їх якостей і відбір ембріонів, придатних для трансплантації; короткочасне зберігання, культивування або глибоке заморорожування ембріонів; підбір реципієнтів та їх синхронізацію за естральним циклом з донором; пересадку ембріонів і контроль результатів. Результативність проведення трансплантації залежить від послідовного здійснення ланок технології, що і обумовлює її складність [Асланян, 1988]. . (слайд 27)

Пересадка і заморожування ембріонів відкривають широкі перспективи для розробки і вдосконалення нових методів біотехнології тварин, таких як:

1) одержання ідентичних близнюків шляхом розділення ембріонів;

2) запліднення яйцеклітин in vitro, культивування ембріонів (це досягається шляхом вилучення із яєчників ооцитів, культивування їх поза організмом і наступного запліднення у пробірці [Прошко, Артюшкова, 1985].

3) одержання нових клонів шляхом трансплантації ядра клітини (клонування тварин — штучне одержання генетичних копій без статевого розмноження [Близниченко та ін., 1988]. Сукупність таких потомків — копій, які походять від однієї тварини, називають клоном). Так, у лютому 1997 р. вчені Рослінського інституту (Едінбург) під керівництвом Яна Вілмута провели успішні експерименти у напрямку генетичного клонування вівці [Асланян, 1988]. Для цього використовували ядра соматичних клітин, одержаних із тканини молочної залози дорослої вівці, які вводили в яйцеклітину без ядра. Утворену диплоїдну зиготу стимулювали до дроблення електрошоком і трансплантували у вівцю-реципієнта. Через 148 днів у неї народилась жива овечка — Доллі. У цієї овечки немає батька, але є три матері : вівця, яка дала свій генетичний матеріал, вівця, від якої взяли яйцеклітину, і вівця-реципієнт, яка виношувала знамените ягнятко.

4) використання партеногенезу (партеногенез – розвиток особин із яйцеклітини без участі сперматозоїда) [Голубев, 1988].

5) одержання химер, внаслідок об'єднання частин різних зародків (химери — особини, які розвиваються із ембріональних клітин двох чи більшої кількості тварин, які відносяться до різних порід і навіть до різних видів [Близниченко та ін., 1988] . (слайд 28) Наприклад м -2 лінії мишей, що відрізняються забарвленням та характером волосяного покриву: HRS/J – лінія, мишей, які несуть рецесивний ген hairless (hr ) – що обумовлює повну відсутність волосяного покриву, а лінія С57BL/6 – чорне забарвлення шерсті. Для гомозигот лінії HRS/J характерно порушення формування волосяного покрову. До 10 денного вікурозвивається нормальний покров, що починає випадати,а 3 тижневі миші його повністб втрачають.. (слайд 29) При статевому схрещуванні нормальних та мутантних ліній утворюється потомство з нормальною шерстю. При отриманні химер можливі різноманітні варіанти поширенняволосяного покриву та його забарвлення (слайд 30). У тварин-химер частина клітин має походження від одної пари батьків, а частина — від іншої. Таким чином химерні тварини мають чотирьох батьків. Химерні тварини — унікальний об’єкт для теоретичних досліджень з біології розвитку при вивченні закономірностей морфогенезу та імунологічних взаємовідношень. Виникає можливість простежити, як з окремих клітин розвиваються клони, тканини, органи. У багатьох країнах були одержані химерні телята, вівці і навіть міжвидові гібриди – вівцекози. Химерні тварини не передають нащадкам характерну для них генетичну мозаїчність. Як і у всіх гетерозиготних тварин, у химер у потомстві спостерігається розщеплення ознак, і цінні генетичні комбінації порушуються. Практичне значення химер полягає в створенні високоцінних тварин, які безпосередньо використовуються у виробництві, а також у можливому підвищенні резистентності химер до ряду захворювань.

6) вплив на співвідношення статей тварин за допомогою селекції ембріонів і сперми;

7) створення трансгенних тварин шляхом пересадки генів і одержання особин з новими якостями [Буркат, 1988].

Таким чином, увага вчених, що працюють над вирішенням проблем фізіології розмноження тварин, спрямована на вдосконалення методів кріоконсервування сперми і зародків, у тому числі на питання гігієни і бактеріального забруднення біоматеріалу, а також на покращення організації розмноження тварин і на керування цим процесом.

ІV Перспективи та проблеми біотехнології

Перед біотехнологією, як важливою галуззю біологічної науки, відкриваються значні перспективи як у теоретичному, так і в практичному, аспектах. Так, на сьогоднішній день з’являються нові галузі біологічного дослідження, які виявляють і вивчають технологічні ознаки живого і можливість їх трансформації в біотехнічні системи [Мамедов, Суравегина, 1996]. Актуальним і перспективним є застосування біотехнології для вирішення проблем охорони навколишнього середовища таких як: (слайд 31)

– використання біотехнології для освоєння мінеральних ресурсів;

– заміна хімічних технологій, що не підлягають циркуляції, на біотехнології;

– інтенсифікація використання біодобрив;

– утилізація біомаси та різних видів органічних відходів; видалення та знешкодження забруднюючих речовин;

– ефективна очистка стічних вод;

– отримання стійких до стресових чинників рослин для відтворення та відновлення земель і лісів;

– збереження біологічної різноманітності [Мамедов, Суравегина, 1996].

Однак, поряд із перспективами, існують і проблеми щодо наслідків практичного застосування досягнень біотехнології [Пехов, 2000]. До таких проблем належать експерименти, пов’язані із заплідненням у пробірці (in vitro) яйцеклітин і отримання дітей з пробірки. Ще однією соціально-етичною проблемою є визначення соціально-генетичного статусу людей. Мова йде проведення в практику генетичного дослідження людей, створення їх нуклеотидних карт, прагнення використати молекулярно-генетичні карти для визначення професійної орієнтації та зайнятості людей. У зв’язку з можливістю гласності результатів генетично обслідування у суспільстві може виникнути проблема захисту людей з несприятливими генотипами у плані вибору ними професії, прийняття на роботу, навчання тощо [Пехов, 2000].. Складною і важливою етичною проблемою біотехнології є проведення експериментів, спрямованих на створення за допомогою генетичної інженерії нових видів біологічної (бактеріологічної) зброї. Бактеріологічною зброєю можуть бути культури збудників особливо небезпечних хвороб (чуми, холери, туляремії, бруцельозу тощо). Методологія генної інженерії дозволяє створювати резистентні до всіх сучасних лікарських речовин штами бактерій і віруси, які важко діагностувати. Ці штами характеризуються підвищеною вірулентністю, здатністю довго перебувати у навколишньому середовищі у незміненому вигляді; легко пристосовуються до умов внутрішнього середовища організму людини і тварин і викликати захворювання з невідомою клінічною картиною. З використанням методів біотехнології на основі токсинів можливим є створення супертоксинів, що здатні до масового знищення живих організмів [Пехов, 2000]. Саме тому нові різновидності мікроорганізмів, створені з використання методів біотехнології, до їх впровадження в практику повинні бути ретельно апробовані і оцінені з точки зору їх впливу на здоров’я людей і збереження генетичної різноманітності та екологічного балансу у біосфері [Мамедов, Суравегина, 1996]. Важливе значення набуває розширення і зміцнення міжнародного співробітництва щодо оцінки і регулювання ризику використання біологічних об’єктів, які в умовах відсутності необхідного контролю за їх функціонуванням, можуть впливати на живі системи і людину як біологічна зброя. Тому надзвичайно важливими є наукові експертизи, прогнози використання біотехнічних систем [Мамедов, Суравегина, 1996; Попова, Попова, 2000].
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ

  1. Асланян М. М. Удивительная история овечки Долли. О клонировании позвоночных животных // Биология в школе.—1988. — №1.— С.5-10.

  2. Березин И В. Исследования в области ферментного катализа. — М.; Наука, 1990.

  3. Близниченко В. Б., Буркат В. П., Качура В.С. Напрями досліджень з біотехнології у скотарстві // Вісник с.-г. науки. — 1988. — №8.— С.40-44.

  4. Буркат В. П. Біотехнологія і селекція // Вісник с.-г. науки. — 1988.— №8.— С.64-66.

  5. Валиханова Г. Ж. Биотехнология растений. — Алматы, «Конжык», 1996. — 272 с.

  6. Валиханова Г. Ж., Рахимбаев И. Р. Культура клеток и биотехнология растений. — Алма-Ата, КазГУ, 1989. — 80 с.

  7. Герасименко В.Г. Биотехнология: учебное пособие. — К.: Выща шк., 1989. — 343 с.

  8. Голубев А.К. Перспективы использования биотехнологии в практике животноводства // С.-х. биология.–1988.–№1.– С.3-9.

  9. Дудов В. И., Голиков А.Г., Потехин О.Е., Красовский О.А. Правовые основы межграничного перемещения генетически измененных живых организмов // Биотехнология. — 1999. — № 6.

  10. Зеленин А . В. Генная терапия и проблемы генетической безопасности. // Гетика, 1999, ,т. 38, № 12.

  11. Иерусалимский Н Д. Теория и практика непрерывного культивирования микроорганизмов // Микробиология, 1961.

  12. Калинин Ф. Л., Сарнацкая В. В., Полищук В. Е. Методы культуры тканей в физиологии и биохимии растений. — К.: Наук. думка, 1980. — 488 с.

  13. Катаева Н. В., Бутенко Р. Г. Культура клеток и биотехнология. — М.: Наука, 1986. — 285 с.

  14. Катаева Н В., Бутенко Р Г. Клональное микроразмножение растений. М.; Наука, 1983.

  15. Кузьмина Наталья Александрова. Основы биотехнологии. Електронный ученик.

  16. Кучук Н. В. Генетична інженерія — входження в біологічну еру // Вісник НАНУ. - 1998. - №3-4. - С.28-34.

  17. Кучук Н. В. Генетическая инженерия растений. – К.: Наук. думка, 1998. – 152 с.

  18. Лишенко І.Д. Генетика з основами селекції. — К.: Вищ. шк., 1994 — 416 с.

  19. Мамедов Н.М., Суравегина И.Т. Экология. — М.: «Школа-Пресс», 1996. — С. 437-440.

  20. Мусієнко М.М. Фізіологія роcлин: Підручник. — К.: Вища шк., 2001. — С. 348-363.

  21. Пехов А.П. Биология с основами экологии. — СПб.: «Лань», 2000. — С. 635-648.

  22. Пирузян Э.С. Основы генетической инженерии растений. — М.: Наука, 1988. — 304 с.

  23. Попова Т.Е., Попова Е.В. Биотехнология и социум. — М.: Наука, 2000. — 108 с.

  24. Прошко Е. В., Артюшкова В.А. Питательные среды для жизнеобеспечения ооцитов и зародышей крупного скота //С.-х. биология.–1985.–№ 12.–C.100-107.

  25. Рахимбаев И. Р., Колумбаева С. Ж., Джокебаева С. А. Культура клеток и клеточная инженерия растений. — Алматы, КазГУ, 1993. — 80 с.

  26. Сассон А. Биотехнология: свершения и надежды. — М.: Мир, 1987. — 411 с.

  27. Свердлов Е .Д. Генная инженерия на службе здравоохранения // Природа. - 1989. - №10. - С.3-12.

  28. Сидоров В.А. Биотехнология растений. Клеточная селекция. — К.: Наук. думк., 1990. — 279 с.

  29. Смирнов В.В., Иванов В.Н. Биотехнология. Настоящее и будущее. – К., 1986.

  30. Спирин А С., Современная биология и биологическая безопасность // Вестник РАН, 1997, т. 67, № 7 .

  31. Тамаши И. Применение биотехнологии в растенииводстве и животноводстве // Международный с.-х. журнал.–1988.–№1.–С. 30-32.

  32. Ткачова Л. Актуальні проблеми генної інженерії // Хімія. Біологія. — 2000. - №40(100). - С.7-8.

  33. Фогель Ф., Мотульски А. Генетика человека. Проблемы и подходы. В 3-х томах. Т.3. М.: Мир, 1990. - 366с.

  34. Фогель Ф., Мотульски А. Генетика человека. Проблемы и подходы. В 3-х томах. Т.1. М.: Мир, 1989. — 310с.

  35. Чазов В. И. и др. Перспективы генной терапии сердечно-сосудистых заболеваний // Вестник РАН. — 1999. — 69, № 1. — С. 88-90.






1   2   3

Схожі:

План Предмет і методи біофізики, зв’язок з іншими науками. Основні розділи біофізики. 2
Основні поняття механіки поступального та обертального рухів. Рівняння руху, закони збереження
НАВЧАЛЬНА ПРОГРАМА для загальноосвітніх навчальних закладів АСТРОНОМІЯ
Невпинно зростає практична значимість астрономічних досліджень, які суттєво сприяють розвитку фізики, хімії, інших природничих наук,...
Перелік питань для підготовки до підсумкового контролю
Місце соціології в системі суспільствознавства, її зв’язок з іншими соціогуманітарними науками
Ветеринарна медицина України Ветеринарна медицина Украины
Державний науково-контрольний інститут біотехнології і штамів мікроорганізмів, ТОВ «ВЕТІНФОРМ»
1. Економіко-ге
Економічна і соцiальна географія в системі географічних дисциплін і наук. Зв’язок економічної й соціальної географії з іншими науками....
Модуль суб’єкти інфраструктури товарного ринку Змістовний модуль...
Предмет дисципліни "Інфраструктура товарного ринку" та його взаємозв'язок з іншими дисциплінами
Питання до іспиту з курсу «Етнологія»
Характеристика джерел для вивчення етнологічних проблем. Методи етнології. Зв'язок етнології з другими науками
План-конспект лекції
Професійний обов'язок, честь і совість основа моральних відносин у діяльності працівників ОВС
План-конспект лекції
Професійний обов'язок, честь і совість основа моральних відносин у діяльності працівників ОВС
План лекції Методи кореляційно-регресійного аналізу. Методи математичного...
Ключові слова: модель, моделювання, кореляційний аналіз, регресійний аналіз, методи лінійного і динамічного програмування, прямий...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Портал навчання


При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання © 2013
звернутися до адміністрації
bibl.com.ua
Головна сторінка