Краткое содержание: Параграф § 27 / Биология 9 класс

Основы Биотехнологии и Ее Применение

Биотехнология — это процессы, использующие живые организмы или продукты их жизнедеятельности для создания необходимых человеку веществ. Сюда относят такие традиционные области, как хлебопечение, виноделие, пивоварение, и производство кисломолочных продуктов, которые были усовершенствованы веками путем проб и ошибок. Революционным шагом стало открытие Луи Пастера (1822–1895), выявившего биологическую сущность этих процессов. В начале XX века биотехнологии начали применять в промышленных масштабах для получения ацетона, антибиотиков, органических кислот, витаминов, кормового белка. Значительный прогресс в цитологии, биохимии, молекулярной биологии и генетике во второй половине XX века привел к бурному развитию современной биотехнологии.

Микроорганизмы в Биотехнологии и Селекции

Микроорганизмы включают прокариот (бактерии), эукариот (простейшие, микроскопические грибы, водоросли) и широко используются в промышленности, сельском хозяйстве и медицине. Например, бактерии применяются для производства витаминов группы В, пищевых и кормовых белков, аминокислот. Плесневые грибы выделяют антибиотики, подавляющие патогенные микробы. Некоторые микроорганизмы участвуют в извлечении ценных металлов из руд. Селекция микроорганизмов имеет свои особенности, включая возможность выращивания миллиардов особей на небольшой площади и использование их гаплоидного генома (n) для эффективного обнаружения мутаций уже в первом поколении. Ранее высокопродуктивные штаммы получали искусственным мутагенезом и последующим отбором клонов.

Клеточная Инженерия и Генетическая Инженерия

Современные методы селекции основаны на генетической инженерии — выделении нужного гена и введении его в другое генетическое окружение для получения необходимых медицинских препаратов, таких как интерферон, гормон роста, инсулин. Успехи биотехнологии, особенно в сельском хозяйстве, направлены на решение проблемы нехватки продовольствия путем повышения эффективности растениеводства и животноводства. Биотехнологические средства защиты растений, основанные на использовании естественных врагов и паразитов вредителей, а также токсических продуктов, образуемых живыми организмами, считаются более перспективными, чем традиционные химические методы.

Метод Культуры Тканей

Метод культуры тканей позволяет размножать сельскохозяйственные растения вегетативным путем в промышленных масштабах, получая новые перспективные сорта и незараженный вирусами посадочный материал.

Клонирование Животных и Этика

Эксперименты по генетическому клонированию животных привлекли внимание общественности. В 1997 году в Англии было сообщено о клонировании овцы Долли, для чего использовали ядро соматической клетки молочной железы взрослой овцы, которое пересадили в яйцеклетку-реципиент с удаленным ядром. Полученная диплоидная клетка была стимулирована к дроблению и подсажена приемной матери. Позднее исследования показали, что Долли преждевременно постарела, что подняло вопросы об этической и биологической целесообразности клонирования животных.

Проблема Клонирования Человека

Быстрое развитие биотехнологий обострило вопрос о клонировании человека — создании индивидуума, точно воспроизводящего внешние и генетические черты существующего или ранее жившего человека. В настоящее время во многих странах, включая Россию, разрабатываются законы, направленные на юридическое регулирование генной инженерии и запрет на клонирование человека, чтобы научные исследования служили благу человечества.