Задание 11. «Культура тканей»

1. Что обозначено на рисунке цифрами 1 — 6?

2. Какое значение может иметь данный метод клеточной инженерии?

Задание 12. «Клеточная инженерия»

Заполните таблицу:

Метод	Характеристика, применение
Культура тканей Гибридизация протопластов различных видов растений Создание гибридом Метод пересадки ядер соматических клеток в яйцеклетки

Задание 13. «Хромосомная инженерия»

Заполните таблицу:

Метод	Характеристика, применение
Получение полиплоидных растений Введение в генотип пар гомологичных хромосом Замещение в генотипе пар гомологичных хромосом

Задание 14. «Генная инженерия»

1. Что обозначено на рисунке цифрами 1 – 5?

2. В чем сущность рестрикции?

3. Что такое лигирование?

4. В чем сущность трансформации?

5. Для чего проводят скрининг?

6. Почему иногда проще синтезировать ген на иРНК?

Задание 15. «Селекция животных и микроорганизмов»

Запишите номера вопросов и дайте ответ одним предложением:

1. Для чего проводят межпородное скрещивание?

2. Приведите примеры использования эффекта гетерозиса в животноводстве.

3. Как оценить качества производителя-самца, которые у него не проявляются (яйценоскость у петухов, жирномолочность у быков)?

4. Приведите примеры отдаленной гибридизации у животных.

5. Что такое бройлерные куры?

6. Каковы традиционные методы селекции микроорганизмов?

7. Приведите примеры практических результатов генной инженерии.

8. Перечислите основные методы хромосомной инженерии.

9. Перечислите основные методы клеточной инженерии.

10. Что такое гибридомы?

Задание 16. Важнейшие термины и понятия: «Селекция животных, микроорганизмов»

Дайте определение терминам или раскройте понятия (одним предложением, подчеркнув важнейшие особенности):

1. Внутрипородное разведение. 2. Межпородное скрещивание. 3. Гетерозисные гибриды. 4. Испытание по потомству. 5. Рестриктазы. 6. Лигазы. 7. Вектор. 8. Клеточные культуры. 9. Тотипотентность. 10. Клонирование.

Ответы:

Задание 1.

1. 1 — Южноазиатский тропический центр (Индонезийско-Индокитайский); 2 — Восточноазиатский (Китайско-Японский) центр; 3 — Юго-Западноазиатский центр; 4 — Абиссинский центр (Африканский); 5 — Средиземноморский центр; 6 — Центральноамериканский центр; 7 — Южноамериканский центр. 2. Капусты — Средиземноморский; риса – Южноазиатский; сахарного тростника — Южноазиатский (Индонезийско-Индокитайский); картофеля — Южноамериканский; кукурузы, какао и табака — Центральноамериканский; кофе — Абиссинский (Африканский) центр. 3. Помогают найти дикие формы и наибольшее многообразие видов и сортов, необходимых для селекции.

Задание 2.

Метод

Характеристика

Массовый отбор Индивидуальный отбор Получение эффекта гетерозиса Перекрестное опыление самоопылителей Полиплоидия Отдаленная гибридизация Использование соматических мутаций Экспериментальный мутагенез Клеточная инженерия Хромосомная инженерия Генная инженерия

Отбор большой группы растений. Применяется для перекрестноопылителей. Выделение отдельных растений, обладающих ценными признаками. Применяется для самоопылителей. Получение самоопыляющихся линий, гибриды от которых проявляют максимальную жизненную силу. Приводит к созданию сортов, сочетающих признаки родительских сортов. Кратное геному увеличение хромосомного набора. Полиплоиды обладают более высокой урожайностью. Скрещивание растений, относящихся к разным видам или даже родам. Гибриды обычно бесплодны. Полиплоидизация восстанавливает плодовитость. Соматические мутации можно сохранить путем вегетативного размножения. С помощью химических мутагенов и излучений увеличивают частоту мутаций генов в тысячи раз. Основан на использовании клеточных культур, гибридизации протопластов. Используются методы введения или замещения пар гомологичных хромосом. Перспективно получение полиплоидов и метод гаплоидов. Разработаны методики синтеза генов искусственным путем на иРНК; выделении и введении нужных генов в растения.

Задание 3.

1. Путем самоопыления. 2. Подобрать самоопыляющиеся линии, дающие максимальный эффект гетерозиса, поддерживать их и получать гибридные семена. 3. Рецессивные гены переходят в гомозиготное состояние и эффект гетерозиса затухает. 4. Гипотеза доминирования предполагает, что эффект гетерозиса зависит от количества доминантных генов. Гипотеза сверхдоминирования объясняет гетерозис эффектом сверхдоминирования, когда гетерозиготное состояние по одному или нескольким генам дает гибриду превосходство над родительскими формами.

Задание 4.

1. Растения, у которых произошло кратное геному увеличение хромосом в генотипе. 2. Обычно имеют большую массу и продуктивность. 3. Чаще используют колхицин, разрушающий веретено деления. 4. Рожь, гречиха, сахарная свекла, картофель, земляника.

Задание 5.

1. Г.Д.Карпеченко, 1924 год. 2. И у редьки и у капусты 2n= 18. 3. Гибрид не образовывал семян вследствие нарушения мейоза — 9 редечных хромосом и 9 капустных не конъюгировали друг с другом. 4. С помощью колхицина был удвоен набор хромосом и плодовитость была восстановлена.

Задание 6.

Тест 1:1.Тест 2:2.Тест 3:3.Тест 4:1.Тест 5:4.Тест 6:4.Тест 7:1. Тест 8:2. **Тест 9:1, 3.Тест 10:4.

Задание 7.

1. Наука о создании новых и улучшении существующих пород домашних животных, сортов культурных растений и штаммов микроорганизмов. 2. Сорт растений, порода животных, штамм микроорганизмов — популяция, созданная человеком, характеризующаяся определенными наследственными особенностями: продуктивностью, морфологическими и физиологическими особенностями. 3. Наследственная изменчивость – мутационная и комбинативная. 4. Массовый отбор для перекрестноопылителей и индивидуальный для самоопылителей. 5. Южноазиатский тропический центр (Индонезийско-Индокитайский), Восточноазиатский (Китайско-Японский), Юго-Западноазиатский центр, Абиссинский центр (Африканский), Средиземноморский центр, Центральноамериканский центр, Южноамериканский центр. 6. Самоопыляющиеся – пшеница, горох, перекрестноопыляющиеся – подсолнечник, кукуруза, рожь. 7. Потомство от самоопыляющейся особи. 8. Инбридинг – самоопыление перекрестноопылителей, аутбридинг – скрещивание неродственных организмов одного вида. 9. Проявление "жизненной силы" у гибридов, полученных при скрещивании гомозиготных линий. 10. При мейозе невозможна конъюгация между хромосомами разных видов, гаметы не образуются, гибриды бесплодны. 11. С помощью полиплоидизации. 12. Увеличение хромосомного набора, кратное гаплоидному. 13. Капустно-редечный. 14. Гибридизация географически удаленных форм, метод ментора, метод опыления смесью пыльцы, метод посредника, управление доминированием.

Задание 8.

1. Наука о создании новых и улучшении существующих пород домашних животных, сортов культурных растений и штаммов микроорганизмов. 2. Сорт растений, порода животных — популяция, созданная человеком, характеризующаяся определенными наследственными особенностями: продуктивностью, морфологическими и физиологическими особенностями. 3. Массовый и индивидуальный. 4. Самоопыление перекрестноопылителей. 5. Потомство от самоопыляющейся особи. 6. Проявление "жизненной силы" у гибридов, полученных при скрещивании гомозиготных линий. 7. Гетерозиготность большего числа генов у гибридов. 8. Растения, чей генотип увеличен кратно геному. 9. Скрещивание растений, относящихся к разным видам. 10. С помощью полиплоидизации.

Задание 9.

Метод

Характеристика

Отбор по экстерьеру Внутрипородное разведение Межпородное разведение Близкородственное скрещивание Отдаленная гибридизация Использование эффекта гетерозиса Испытание по потомству Искусственное осеменение Получение большого количества эмбрионов

Отбор животных по совокупности внешних признаков, характерных для породы. Сохранение и улучшение породы путем выбраковки особей, отклоняющихся от качеств данной породы и получения большего потомства от лучших производителей. Создание новой породы с целью сохранения определенных свойств обеих пород. Проводится между братьями и сестрами, родителями и потомством с целью получения возможно большего потомства с выдающимися качествами. Сопровождается строгим отбором. Межвидовое скрещивание. Потомство обычно бесплодно, но имеет практическую ценность. Широко используется в птицеводстве (бройлерные куры), в животноводстве. Наблюдается при отдаленной гибридизации и скрещивании некоторых пород животных. Для выбора самца-производителя важно определить качества, не проявляющиеся у самцов — жирномолочность и молочность у быков, яйценоскость у петухов. С помощью этого метода можно получить большое потомство от выдающегося самца-производителя. Забирая эмбрионы на ранних стадиях эмбриогенеза, и имплантируя их в других самок, можно получить в несколько раз большее потомство от выдающихся самок.

Задание 10.

Тест 1:1.Тест 2:2.Тест 3:3.Тест 4:4.Тест 5:1.Тест 6:2.Тест 7:3. **Тест 8:1, 3, 4. **Тест 9:1, 3.Тест 10:2.

Задание 11.

1. 1 — отделение кусочка корнеплода; 2 — выращивание клеточной культуры; 3 — разделение клеточной культуры на клетки; 4, 5 — получение сформированного растения из отдельной клетки; 6 — высадка в грунт. 2. Используется для размножения редких и ценных для человека растений; культуры тканей (например, женьшеня) продуцируют лекарственные вещества, как и целое растение, или создавать безвирусные растения, т.к. в меристемы вирусы еще не проникли.

Задание 12.

Метод

Характеристика, применение

Культура тканей Гибридизация протопластов различных видов растений Создание гибридом Метод пересадки ядер соматических клеток в яйцеклетки

Выращивание из отдельных клеток культуры тканей (например, женьшеня), которая продуцирует лекарственные вещества, как и целое растение. Изменяя условия выращивания, можно получить полноценные растения с целью их размножения. Удаляются клеточные оболочки и сливаются протопласты соматических клеток растений, относящихся к разным видам, например, картофеля и томата. Путь к созданию новых видов растений. Основан на гибридизации лимфоцитов, продуцирующих антитела с раковыми клетками. В результате гибридомы нарабатывают антитела, как лимфоциты и бессмертны, как раковые клетки. Путь для клонирования животных. Уже получены клонированные лягушки, различные млекопитающие.

Задание 13.

Метод	Характеристика, применение
Получение полиплоидных растений Введение в генотип или замещение пар гомологичных хромосом	С помощью колхицина разрушается веретено деления, в результате хромосомы не расходятся, в клетке удваивается набор хромосом. Часто полиплоидные организмы более продуктивны Введение в генотип или удаление из генотипа гомологичных хромосом с генами, контролирующими развитие определенных свойств. Так в организмах собираются нужные признаки.

Задание 14.

1. 1 – плазмида; 2 – рестрикция плазмиды; 3 – рестрикция нужного гена; 4 – лигирование; 5 – трансформация. 2. Разрезание плазмиды и вырезание нужного гена одним типом рестриктаз с образованием строго определенных «липких» концов. 3. «Вшивание» нужного гена в плазмиду с помощью лигаз. 4. Введение плазмиды в бактериальную клетку. 5. Отбор среди клонов трансформированных бактерий, которые содержат плазмиды с нужными генами. 6. Большинство эукариотических генов имеют мозаичное строение — содержат экзоны и интроны и поэтому если их просто выделить и ввести в геном прокариот, закодированные белки не образуются. Поэтому перспективен путь искусственного синтеза гена на основе иРНК.

Задание 15.

1. Для получения эффекта гетерозиса или создания новой породы. 2. Бройлерные куры, скрещивание беркширкской и дюрокджерсейской мясных пород свиней. 3. По этим качествам у дочерей. 4. Хонорик, мул, лошак, бестер. 5. Гетерозисный гибрид. 6. Отбор, мутагенез. 7. Получение инсулина, интерферона, соматотропного гормона. 8. Полиплоидия, получение дополненных, замещенных линий, метод гаплоидов. 9. Получение клеточных культур, гибридизация протопластов, создание гибридом, клонирование, создание химерных животных путем слияния эмбрионов на ранних стадиях эмбриогенеза. 10 Клеточные гибриды, полученные путем слияния раковых клеток с лимфоцитами, продуцирующими определенные антитела.

Задание 16.

1. Отбор и скрещивание лучших производителей породы. Метод селекции животных, направленный на сохранение и улучшение породы. 2. Скрещивание производителей разных пород с целью получения эффекта гетерозиса или для создания новой породы. 3. Животные, полученные в результате скрещивания различных пород и проявляющие эффект гетерозиса. 4. Подбор самцов-производителей по качествам, которые у них не проявляются – молочность и жирномолочность быков, яйценоскость петухов. 5. Ферменты, разрезающие ДНК с образованием строго определенных «липких» концов. 6. Ферменты, сшивающие отрезки ДНК, имеющие строго определенные липкие концы. 7. Плазмида, содержащая нужный ген и все участки ДНК, необходимые для управления работой данного гена – ген оператор, ген регулятор. Кроме того, вектор должен содержать маркерные гены, позволяющие отличить данную клетку от остальных. 8. Культура клеток в питательной среде. 9. Способность клеток сформировать полноценный организм. 10. Метод, основанный на введении диплоидных ядер соматических клеток в яйцеклетку и получение животного, генетически идентичного тому, у кого был взят генетический материал.