Раздел 32. Изменчивость и формы изменчивости.

Изменчивость — способность организмов приобретать новые признаки. Изменчивость бывает:

1. Ненаследственная (модификационная) изменчивость.

2. Наследственная (генотипическая) изменчивость.

Последняя, подразделяется на комбинативную, возникающую в результате образования у потомков новых комбинаций уже существующих генов в процессе полового размножения и мутационную, возникающую в результате мутаций. Мутации — качественные или количественные изменения ДНК организмов, приводящие к изменениям их генотипа. Раздел 33. Селекция.

От латинского selectio - отбор, представляет собой науку о создании новых и улучшении существующих пород домашних животных, сортов растений и штаммов микроорганизмов.

Раздел 34. Генная инженерия. (Тема для самостоятельного изучения.)

Генная инженерия - искусственная перестройка генома, которая позволяет встраивать в геном организма одного вида, гены другого вида. Например, встраивая в генотип кишечной палочки соответствующий ген человека, получают гормон инсулин.

История генной инженерии была начата с открытия в 1967-1968 гг. ферментов ДНК-лигазы и рестрикционных эндонуклеаз. Используя эти ферменты, в 1972 г. П.Берг (США) впервые сконструировал рекомбинантные молекулы ДНК путем объединения ДНК из двух различных организмов.

Применяя эту же методику, в 1973 г. С. Коэн и А. Чанг (США) тоже получили рекомбинантные молекулы ДНК, что позволило довольно легко манипулировать с ДНК того или иного организма. Следует добавить, что в 1983 г. была разработана полимеразная цепная реакция (К. Миле), позволяющая осуществлять быстрый синтез желаемых фрагментов ДНК в многочисленных копиях за короткое время.

Генную инженерию составляет совокупность различных экспериментальных приемов (методик), обеспечивающих конструкции (реконструкцию) и клонирование молекул ДНК (генов) с заданными целями.

Методы генной инженерии используют в определенной последовательности, причем различают несколько стадий выполнения типичного генно-инженерного эксперимента, направленного на клонирование какого-либо гена, а именно:

1. Выделение ДНК из клеток интересующего организма (исходного) и выделение ДНК-вектора.

2. Разрезание (рестрикция) ДНК исходного организма на фрагменты, содержащие интересующие гены, с помощью одного из ферментов-рестриктаз и выделение этих генов из образованной рестрикционной смеси. Одновременно разрезают (рестрикциируют) векторную ДНК, превращая ее из кольцевой структуры в линейную.

3. Смыкание интересующего сегмента ДНК (гена) с ДНК вектора с целью получения гибридных молекул ДНК.

4. Введение гибридных молекул ДНК путем трансформации и какой-либо другой организм, например, в Е. соН или в соматические клетки.

5. Высев бактерий, в которые вводили гибридные молекулы ДНК, на питательные среды, позволяющие рост только клеток, содержащих гибридные молекулы ДНК.

6. Идентификация колоний, состоящих из бактерий, содержащих гибридные молекулы ДНК.

7. Выделение клонированной ДНК (клонированных генов) и ее характеристика, включая секвенирование азотистых оснований в клонированном фрагменте ДНК.

ДНК (исходная и векторная), ферменты, клетки, в которых клонируют ДНК -все это называют «инструментами» генной инженерии.