Тема: Соматична гібридизація та клонування

Мета: Ознайомити студентів з культивуванням рослинних і тваринних клітин in vitro, тотіпотентністю клітин, соматичною гібридизацією та значенням методу соматичної гібридизації для генетики, селекції та медицини.

Основна проблема: тотіпотентність рослинних і тваринних клітин. Технологія клонування тварин та її недосконалість. Соматична гібридизація, теоретичне і практичне значення методу.

Професійна спрямованість: тема пов’язана з §22 „Біотехнологія. Генетична та клітинна інженерія” (див. Шкільний підручник. Загальна біологія. К.: Генеза, 2001/ М.Є. Кучеренко та ін) та темою „ДНК – носій спадкової інформації” (10 кл.)

План:

1. Статева гібридизація та бар’єри на шляху віддаленої гібридизації.

2. Культура ізольованих клітин і тканин. Голі протопласти як об’єкти для перенесення генів.

3. Тотіпотентність рослинних клітин. Тотіпотентність тваринних клітин раннього зародку.

4. Соматична гібридизація.її значення для науки і практики. Поліетиленгліколь як універсальний індуктор злиття клітин.

5. Гібридоми.

6. Клонування: а) рослини;

б) тванини;

в) проблеми і морально-етичні аспекти можливого клонування людини.

7. Стовбурові клітини та їх значення для медицини.

Ключові терміни: культура ізольованих тканин і клітин, голі протопласти, гетерокаріон, соматичний гібрид, ембріоїди, тотіпотентність, вибіркова елімінація хромосом, делеція, генетична карта, клон, трансплантація ядер, гібридоми, стовбурові клітини.

Питання для самоконтролю та самоперевірки:

1. Які складнощі виникають на шляху статевої віддаленої гібридизації? Як їх долають?
2. Дайте визначення, що таке культура ізольованих клітин і тканин?
3. Що таке диференціація і дедиференціація?
4. Що означає твердження «Рослинні клітини тотіпотентні»?
5. Чи клонували ви рослини? Які? Дайте визначення клону, наведіть приклади клонів у тварин, рослин, людини?

Література:

1. Л.І. Воробйова, О.В. Тагліна. Генетичні основи селекції рослин і тварин. – Харків, Ранок, 2007. Розділ 10-12.
2. Лишенко І.Д. Генетика з основами селекції. – К.: В. шк., 1994 (розділ ІV).
3. Стрельчук С.І., Демидов, Бердишев Г.Д., Голда. Генетика з основами селекції. К.: 2000.
4. Картель Н.А. Биоинженерия: методы и возможности. Минск, 1989.
5. Сассон А. Биотехнология: свершения и надежды. М., 1985.
6. Россихин В.В. Биотехнология. Введение в науку будущего. Харьков, Колорит, 2005.
7. Баев А.А. Генетическая инженерия. М.: Знание, 1985.

1. Статева гібридизація та бар’єри на шляху віддаленої гібридизації.

Схрещування організмів, які належать до різних видів і родів, називають віддаленою гібридизацією. Цей метод застосовують тоді, коли шляхом міжсортової гібридизації не вдається вирішити певних завдань, які стоять перед селекціонером. Так, під час селекційної роботи з картоплею значна увага надається стійкості. Однак усі сорти картоплі, які належать до культурного виду Solarium tuberosutn, пошкоджуються фітофторою, раком та вірусними хворобами. Серед них немає стійких форм, які кожна було б використати як компоненти для схрещувань. Важливо, що деякі дикі і примітивні види виявляються стійкими до цих захворювань, мають дуже високий (до 6 %) вміст білка, можуть витримувати заморозки до 5—6 °С, не пошкоджуються колорадським жуком та нематодою.

Досвід селекції свідчить, що корисні ознаки диких форм можна передати шляхом віддалених схрещувань іншим видам і навіть родам, а точніше — віддаленим гібридам. Покращення сортів певного виду відбувається за рахунок передачі їм окремих господарче цінних ознак. Процес, унаслідок якого незначна кількість генетичного матеріалу одного виду передається іншому, називають інтрогресією. Він базується на повторних зворотних схрещуваннях гібридних потомств з культурним видом, що і забезпечує його таксономічну цілісність.

Розщеплення в потомстві віддалених гібридів характеризується різноманітністю і бурхливим формотворчим процесом. Однак характер і амплітуда спадкової мінливості залежать від спорідненості форм, кількості хромосом та їхньої структури. Генетичної збалансованості і стабільності гібридних організмів вдається досягти лише в пізніших поколіннях.

Всю різноманітність віддалених схрещувань можна поділити на три групи.

1. Схрещування генетичнj близьких видів однаковим числом хромосом. Такі схрещування вдаються, мейоз протікає нормально, і гібриди виявляються фертильними, якщо хромосоми частково або цілком гомологічні.

2. Схрещування видів одного роду, які відрізняються за геномним складом. При цьому можуть виникати різні проблеми, на яких ми зупинимося далі.

3. Міжродова гібридизація характеризується тим, що генетичні, біохімічні, фізіологічні, цитологічні і морфологічні відмінності між компонентами схрещувань дуже великі. Внаслідок цього виникають значні ускладнення, для подолання яких застосовують спеціальні прийоми.

Використовуючи метод віддаленої гібридизації, селекціонер стикається з такими ускладненнями: 1) несхрещуваність видів; 2) нежиттєздатність гібридного насіння; 3) стерильність гібридів.

Дата добавления: 2014-01-07