Результатом клонирования клубники становится организм имеющий

Результатом клонирования клубники становится организм имеющий

(Ответы в конце теста)

А1. Наука, изучающая функции организмов, называется

А2. Сущность клеточной теории точнее отражена в положении

1) все клетки многоклеточного организма выполняют одинаковые функции

2) все клетки многоклеточного организма одинаковы по строению

3) все организмы состоят из клеток

4) клетки в организме возникают из межклеточного вещества

А3. Основными химическими соединениями, определяющими индивидуальность организма, являютcя

1) вода и минеральные соли

2) жиры и углеводы

3) соединения серы, фосфора

4) нуклеиновые кислоты и белки

А4. Пример бесполого размножения – это

1) партеногенез у пчел

2) развитие растения из семени

3) образование гамет у птиц

4) размножение гидры почкованием

А5. Мезодермы нет у эмбрионов

2) дождевого червя

А6. Близнецовый метод исследования проводится путем

2) исследования родословной

3) наблюдений за объектами исследования

4) искусственного мутагенеза

А7. Среди растений, полученных от скрещивания особей с розовыми цветками, 25% растений было с красной окраской цветка и 25% с белой. Это пример

1) сцепленного наследования

2) неполного доминирования

3) анализирующего скрещивания

4) полигибридного скрещивания

А8. Кто из перечисленных животных может передать потомству мутацию, произошедшую в клетках покровной ткани?

А9. Общим свойством клеток бактерий, растений, грибов и животных является способность к

1) обмену веществ

А10. К однодольным растениям относится

А11. Семенами размножается

3) мох кукушкин лен

А12. Возбудитель малярии переносится

А13. Наиболее важным приспособлением млекопитающих к жизни в непостоянных условиях среды является способность к

1) сезонной линьке

2) охране потомства

4) высокой плодовитости

А14. Желчь образуется в

1) желчном пузыре

2) двенадцатиперстной кишке

4) поджелудочной железе

А15. Серповидноклеточная анемия – это болезнь, связанная с нарушением функций клеток

А16. Организм для своего существования использует, в основном , энергию

А17. К условным рефлексам относится

2) рытье кротом подземных ходов

3) вскармливание детенышей молоком

4) лай собаки при команде «голос»

А18. Бурого медведя и очкового медведя ученые считают разными видами потому, что

1) они отличаются внешним видом

2) они живут на разных территориях

3) между ними существует репродуктивная изоляция

4) они питаются разной пищей

А19. Под действием естественного отбора преимущественно выживают и размножаются организмы

2) наиболее приспособленные

3) наиболее сложно устроенные

4) самые плодовитые

А20. При мимикрии у животных наблюдается сходство

4) особенностей питания

А21. Среди ныне живущих на Земле животных шимпанзе считают ближайшим родственником человека, о чем свидетельствует

1) сходство их геномов

2) сходство в строении ДНК

3) принадлежность к одному классу

4) строение митохондрий

А22. Роль редуцентов в экосистеме относят к факторам

А23. Примером конкуренции организмов могут служить отношения

1) повилики с другими растениями

2) сурепки и культурных растений на пшеничном поле

3) клубеньковых бактерий с корнями бобовых

4) гриба-трутовика и березы

А24. Живые организмы или следы их деятельности присутствуют

1) в любой точке биосферы

2) только в лито- и гидросфере

3) только в лито- и атмосфере

4) везде, кроме Антарктиды и Арктики

А25. После появления электронного микроскопа ученые открыли

1) клеточное ядро

А26. Ускоряют химические реакции в клетке

А27. Какие гаметы образует в мейозе особь, имеющая генотип ААВв?

А28. Высокая гетерозиготность популяции ведет к

1) увеличению ее численности

2) большей скорости размножения

3) сохранению одинаковых генотипов

4) разнообразию генотипов особей

А29. Результатом клонирования клубники становится организм, имеющий

1) исходный генотип

2) новый фенотип

3) новый генотип

4) новые генотип и фенотип

А30. К типу Плоские черви относится

А31. В тонкой кишке человека рН среды является

А32. Учение о второй сигнальной системе создал

А33. Современный человек живет в периоде, который называется

А34. Сведения о состоянии, распространении и мерах охраны редких и находящихся под угрозой исчезновения видов растений и животных России записаны

1) в Красной книге России

2) в Законе РФ об охране окружающей среды

3) в Правилах охоты и рыболовства

4) в Конституции РФ

В заданиях В1-В3 ответы записывайте цифрами без пробелов.

В1. Выберите процессы, происходящие в тонкой кишке человека:

1) белки перевариваются под действием пепсина

2) происходит переваривание растительной клетчатки

3) происходит всасывание аминокислот и простых углеводов в кровь

4) жиры эмульгируются до маленьких капелек под действием желчи

5) происходит обратное всасывание воды

6) белки и углеводы расщепляются до мономеров

В2. В отличие от естественной экосистемы, искусственная экосистема характеризуется

1) большим разнообразием видов

2) разнообразными цепями питания

3) незамкнутым круговоротом веществ

4) преобладанием одного – двух видов

5) влиянием антропогенного фактора

6) замкнутым круговоротом веществ

В3. К костно-хрящевым рыбам относятся:

В4. Установите соответствие между особенностями строения простейшего животного и его видом

А) перемещается с помощью ресничек

Б) есть клеточный рот

В) перемещается с помощью жгутика

Г) способна к автотрофному питанию

Д) имеется два ядра

Е) есть светочувствительный глазок

1) Эвглена зеленая

2) Инфузория – туфелька

В5. Установите соответствие между характеристикой клеток крови человека и их видом

А) транспортируют кислород и углекислый газ

Б) обеспечивают иммунитет организма

В) определяют группу крови

Г) форма клетки непостоянна

Д) способны к фагоцитозу

Е) в 1 мкл 5миллионов клеток

В6. Установите соответствие между характеристикой семейства растений и представителем этого семейства

А) цветок трехчленный

Б) околоцветник двойной

В) плод костянка

Г) цветок пятичленный

Д) плод зерновка

Е) листья с параллельным или дуговым жилкованием

В7. Проклассифицируйте медведя гималайского в правильной последовательности, начиная с наибольшей систематической группы.

А) гималайский медведь

В8. Установите последовательность эволюционных процессов популяции, начиная с появления мутаций

А) формирование приспособленности к среде обитания

Б) борьба за существование

В) естественный отбор наиболее приспособленных

Результатом клонирования клубники становится организм имеющий

Клонирование организмов

Результатом клонирования становится организм, имеющий:

1) новый генотип
2) новый фенотип
3) исходный генотип
4) новый генотип и фенотип

Результатом клонирования клубники становится организм имеющий

Научный метод, поз­во­ля­ю­щий изу­чать яв­ле­ния при­ро­ды в ис­кус­ствен­но со­здан­ных условиях, называется

Для экс­пе­ри­мен­та со­зда­ют­ся условия, при­бли­жен­ные к на­ту­раль­ным и де­ла­ют­ся выводы, ко­то­рые потом пе­ре­но­сят­ся на есте­ствен­ную среду. Экс­пе­ри­мент пред­став­ля­ет собой вос­со­зда­ние вы­де­лен­но­го ас­пек­та дей­стви­тель­но­сти в спе­ци­аль­но со­зда­ва­е­мых и кон­тро­ли­ру­е­мых условиях, что обес­пе­чи­ва­ет кри­те­рий воспроизводимости, то есть поз­во­ля­ет вос­ста­но­вить ход яв­ле­ния при по­вто­ре­нии условий. Экс­пе­ри­мент пред­по­ла­га­ет активное, це­ле­на­прав­лен­ное и стро­го кон­тро­ли­ру­е­мое воз­дей­ствие ис­сле­до­ва­те­ля на изу­ча­е­мый объект.

Наблюдение ис­поль­зу­ет­ся как метод со­би­ра­ния информации. На­блю­де­ние — это вы­де­ле­ние из дей­стви­тель­но­сти опре­де­лен­ной части, иначе говоря, аспекта, и вклю­че­ние этой части в изу­ча­е­мую систему. На­блю­де­ния могут быть пря­мы­ми или косвенными, они могут ве­стись с по­мо­щью тех­ни­че­ских при­спо­соб­ле­ний или без таковых.

Клонирование — метод по­лу­че­ния не­сколь­ких иден­тич­ных ор­га­низ­мов путем бес­по­ло­го (в том числе вегетативного) размножения

Электронный мик­ро­скоп уве­ли­чи­ва­ет до 1 000 000 раз, что поз­во­ля­ет изу­чать мик­ро­струк­ту­ру органоидов. Метод не ра­бо­та­ет с жи­вы­ми объектами.

Световой мик­ро­скоп уве­ли­чи­ва­ет до 1400 раз (обычный школь­ный – от 100 до 500 раз) Метод поз­во­ля­ет изу­чать процессы, про­ис­хо­дя­щие в живой клет­ке (митоз, дви­же­ние ор­га­но­и­дов и т. п. )

Для дошкольников и учеников 1-11 классов

16 предметов ОРГВЗНОС 25 Р.

Селекция. Вариант 1.

Селекция. Вариант 2.

1. Меж­ли­ней­ная ги­бри­ди­за­ция в се­лек­ции рас­те­ний спо­соб­ству­ет

1) по­лу­че­нию чи­стой линии

2) про­яв­ле­нию эф­фек­та ге­те­ро­зи­са

3) по­лу­че­нию по­лип­ло­и­дов

4) про­яв­ле­ни­ию му­тант­ных генов

2. Ре­зуль­та­том кло­ни­ро­ва­ния клуб­ни­ки ста­но­вит­ся ор­га­низм, име­ю­щий

1) ис­ход­ный ге­но­тип

2) дру­гой набор хро­мо­сом

3) новый ге­но­тип

4) новые ге­но­тип и фе­но­тип

3. Одним из эф­фек­тов, со­про­вож­да­ю­щих вы­ве­де­ние чи­стых линий, яв­ля­ет­ся

1) бес­пло­дие потом­ства

2) сни­же­ние жиз­не­спо­соб­но­сти потом­ства

3) воз­ник­но­ве­ние по­лип­ло­и­дов

4) по­вы­ше­ние пло­до­ви­то­сти и жиз­не­спо­соб­но­сти ор­га­низ­ма

4. По­лип­ло­ид­ные формы у рас­те­ний можно по­лу­чить путём

1) кло­ни­ро­ва­ния ди­пло­ид­ных форм

2) ис­кус­ствен­но­го му­та­ге­не­за

4) внут­ри­ви­до­вой ги­бри­ди­за­ции

5. Тритикале — это гибрид

1. пшеницы и пырея

3. пшеницы и ржи

4. лошади и осла

6. Мутации, которые искусственно вызывают действие определенных факторов, называются

7. Н. И. Вавилов открыл закон гомологических рядов в наследственной изменчивости. Сходные ряды также обнаружены у растений

1. вишни и смородины

2. томата и фасоли

3. овса и ячменя

4. картофеля и капусты

8. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1. Главная задача селекции — изучение строения и жизнедеятельности культурных растений и домашних животных. 2. Н. И. Вавилов — выдающийся русский учёный и селекционер, занимавшийся выведением новых сортов плодовых деревьев. 3. Н.И. Вавилов также установил центры многообразия и происхождения культурных растений. 4. Центры многообразия и происхождения культурных растений совпадают с очагами древних культур. 5. Области приручения животных также совпадают с центрами многообразия культурных растений. 6. Центры многообразия и происхождения культурных растений возникли в местах разломов земной коры, где повышен уровень радиоактивности, и, следовательно, вредные мутации уничтожались естественным отбором. 7. В результате многолетнего изучения многообразия культурных растений Н. И. Вавилов сформулировал закон гомологических рядов наследственной изменчивости.

А, Б, Д — от­но­сят­ся к . .. . Со­ма­ти­че­ская нерв­ная си­сте­ма — отдел нерв­ной си­сте­мы, ин­нер­ви­ру­ю­щая мышцы тела; обес­пе­чи­ва­ет сен­сор­ные и мо­тор­ные функ­ции ор­га­низ­ма. У по­зво­ноч­ных жи­вот­ных к со­ма­ти­че­ским от­но­сят по­пе­реч­но­по­ло­са­тые мышцы ске­ле­та.

В, Г — Bеге­та­тив­ная нерв­ная си­сте­ма (си­но­ним: ав­то­ном­ная нерв­ная си­сте­ма) — отдел нерв­ной си­сте­мы, ре­гу­ли­ру­ю­щий де­я­тель­ность внут­рен­них ор­га­нов, желёз внут­рен­ней и внеш­ней сек­ре­ции, кро­ве­нос­ных и лим­фа­ти­че­ских со­су­дов. Ана­то­ми­че­ски и функ­ци­о­наль­но ве­ге­та­тив­ная нерв­ная си­сте­ма под­раз­де­ля­ет­ся на сим­па­ти­че­скую, па­ра­сим­па­ти­че­скую и ме­та­сим­па­ти­че­скую.

Сим­па­ти­че­ские ядра рас­по­ло­же­ны в спин­ном мозге. От­хо­дя­щие от него нерв­ные во­лок­на за­кан­чи­ва­ют­ся за пре­де­ла­ми спин­но­го мозга в сим­па­ти­че­ских узлах, от ко­то­рых берут на­ча­ло нерв­ные во­лок­на. Эти во­лок­на под­хо­дят ко всем ор­га­нам.

Па­ра­сим­па­ти­че­ские ядра лежат в сред­нем и про­дол­го­ва­том мозге и в крест­цо­вой части спин­но­го мозга. Нерв­ные во­лок­на от ядер про­дол­го­ва­то­го мозга вхо­дят в со­став блуж­да­ю­щих нер­вов. От ядер крест­цо­вой части нерв­ные во­лок­на идут к ки­шеч­ни­ку, ор­га­нам вы­де­ле­ния.

Ме­та­сим­па­ти­че­ская нерв­ная си­сте­ма пред­став­ле­на нерв­ны­ми спле­те­ни­я­ми и мел­ки­ми ган­гли­я­ми в стен­ках пи­ще­ва­ри­тель­но­го трак­та, мо­че­во­го пу­зы­ря, серд­ца и не­ко­то­рых дру­гих ор­га­нов. Де­я­тель­ность ве­ге­та­тив­ной нерв­ной си­сте­мы не за­ви­сит от воли че­ло­ве­ка.

1. Со­зда­ни­ем новых осо­бей из ком­би­ни­ро­ван­ных кле­ток за­ни­ма­ет­ся

1) кле­точ­ная ин­же­не­рия

2) ген­ная ин­же­не­рия

2. По­лу­че­ни­ем ан­ти­био­ти­ков путем пе­ре­сад­ки гена в геном бак­те­рий за­ни­ма­ет­ся

1) кле­точ­ная ин­же­не­рия

2) ген­ная ин­же­не­рия

3. Какой метод поз­во­лил по­лу­чить ги­брид та­ба­ка и кар­то­фе­ля?

1) ис­кус­ствен­ный му­та­ге­нез

2) ге­те­ро­зис у ги­бри­дов

3) ги­бри­ди­за­ция со­ма­ти­че­ских кле­ток

4) мас­со­вый отбор потом­ства

4. Что пред­став­ля­ет собой яв­ле­ние ге­те­ро­зи­са?

1) по­вы­шен­ное число му­та­ций у близ­ко­род­ствен­ных ги­бри­дов

2) не­спо­соб­ность отдалённых ги­бри­дов к раз­мно­же­нию

3) по­вы­шен­ная жиз­не­спо­соб­ность близ­ко­род­ствен­ных ги­бри­дов

4) по­вы­шен­ная уро­жай­ность отдалённых ги­бри­дов

5. Бес­пло­дие меж­ви­до­вых ги­бри­дов пре­одо­ле­ва­ет­ся путём

1) со­зда­ния ге­те­ро­зис­ных форм

2) со­зда­ния чи­стых линий

3) со­зда­ния по­лип­ло­и­дов

4) ин­бри­дин­га
6. Близ­ко­род­ствен­ное скре­щи­ва­ние ор­га­низ­мов ис­поль­зу­ют в се­лек­ции для по­вы­ше­ния

7. По­лу­че­ни­ем ан­ти­био­ти­ков путем пе­ре­сад­ки гена в геном бак­те­рий за­ни­ма­ет­ся

1) кле­точ­ная ин­же­не­рия

2) ген­ная ин­же­не­рия

8. Найдите ошибки в приведённом тексте. Укажите номера предложений, в которых они сделаны, исправьте их.

1. Главная задача селекции — изучение строения и жизнедеятельности культурных растений и домашних животных. 2. Н. И. Вавилов — выдающийся русский учёный и селекционер, занимавшийся выведением новых сортов плодовых деревьев. 3. Н.И. Вавилов также установил центры многообразия и происхождения культурных растений. 4. Центры многообразия и происхождения культурных растений совпадают с очагами древних культур. 5. Области приручения животных также совпадают с центрами многообразия культурных растений. 6. Центры многообразия и происхождения культурных растений возникли в местах разломов земной коры, где повышен уровень радиоактивности, и, следовательно, вредные мутации уничтожались естественным отбором. 7. В результате многолетнего изучения многообразия культурных растений Н. И. Вавилов сформулировал закон гомологических рядов наследственной изменчивости.

Что такое клонирование растений и зачем это нужно?

Добавление статьи в новую подборку

Услышав слова “клон” и “клонирование”, многие вспоминают овечку Долли и опыты в недрах таинственных лабораторий, откуда выходят на свет созданные словно под копирку существа. На самом деле, клоны растений окружают нас повсюду и бояться их нет причин!

Действительно ли клоны устрашающи и неестественны для природы? Таким вопросом порой задаются и клиенты нашей компании, уже привыкшие покупать растения, полученные “из пробирки”, то есть методом клонального микроразмножения. Давайте попробуем разобраться в том, что такое клон, клонирование и какое отношение эти термины имеют к нашим садам и огородам.

Читайте также:  Теплые грядки для клубники

Клон: история понятия

Впервые термин “клон” предложил использовать известный английский биолог Джон Холдейн (1963 г). Клон (в переводе с греч. – “веточка”, “побег” и “отпрыск”) – это один или несколько новых организмов, возникших из части или целого органа материнского организма.

Чаще всего человек сталкивается с клонированием в мире растений. Ветка смородины, давшая корни в стакане с водой – один из примеров: куст смородины – материнский организм, а веточка, отделенная от него и пустившая корни – это новый, молодой организм, или клон. То есть, когда вы укореняете черенок хризантемы или листок фиалки, вы занимаетесь самым настоящим клонированием!

Размер части материнского растения значения не имеет, это может быть половина куста пиона или всего одна клетка организма. Чтобы клонировать растение, главное, поместить его часть в условия, в которых она смогла бы вырасти в целый организм. При этом новое растение будет обладать теми же свойствами и признаками, что и материнское.

Растения клонируют сами себя

Пример черенкования смородины может привести к мысли о том, что клонирование – явление не естественное, ведь это человек отделяет веточку и ставит ее в воду, а не само растение. Но давайте посмотрим, насколько клонирование распространено в природе. Многие примеры могут вас удивить своей неожиданностью.

Самый известный “любитель” клонирования – садовая земляника (Fragaria ananassa). Каждый год она образует несколько длинных побегов, называемых столонами (усами). На концах усов развиваются новые кустики – розетки, которые быстро укореняются.

До тех пор пока молодая розетка связана с материнской, она фактически является ее веткой, но это состояние временное. Молодая розетка становится самостоятельным растением на следующий год, когда ус, соединявший ее с материнской розеткой, отмирает. Так вполне естественно происходит клонирование в природе.

Слева – растение земляники садовой с усами и молодыми розетками-клонами (пример естественного клонирования). Справа – клонирование земляники в искусственных условиях

Может показаться, что клонирование не слишком распространено в природе и является исключением, а не правилом. Однако это всего лишь видимость: среди окружающей нас растительности можно обнаружить множество примеров естественного клонирования.

Сходным способом создания своих копий, которым пользуется земляника, обладают лапчатка гусиная (Potentilla anserina) и лютик ползучий (Ranunculus repens). Эти растения также образуют усы с розетками листьев на концах. Поселяясь на участках, сорняки могут серьезно докучать хозяевам сада из-за такого способа размножения.

Цветение лапчатки – сорняка с удивительным потенциалом клонирования, хорошо известного всем садоводам

Растения, которые охотно себя клонируют сами. Слева – тиарелла с длинным побегом-усом, который уже дал корни. Справа – всем известный комнатный хлорофитум с новым молодым растением на длинном цветоносе

Многие растения прибегают к другой, хотя и похожей тактике клонирования. Лесная черника (Vaccinium myrtillus) также является отличным специалистом по собственному клонированию. Все начинается с одного кустика, выросшего из семени. Он образует два типа побегов: вертикальные, несущие листья, и горизонтальные, подземные. Горизонтальные побеги, стелясь в толще лесной подстилки, радиально расходятся в разные стороны, ветвятся и формируют боковые побеги. Так образуются весьма внушительные по площади черничники.

Несколько лет все кусты черники остаются связанными друг с другом породившими их горизонтальными побегами. Со временем в центре расширяющегося “горизонтального куста” самые старые кустики отмирают. Такой черничник начинает напоминать так называемые “ведьмины кольца” – круги, образуемые грибами различных видов при разрастании грибницы.

С этого момента связь между кустиками черничника прерывается, и они становятся самостоятельными растениями. Так черника создает сразу множество своих копий, то есть клонирует себя.

Молодой кустик черники

Водные растения – рекордсмены клонирования

Представители одного из семейств водных растений – водокрасовые (Hydrohariaceae) – считаются настоящими мастерами клонирования. Это семейство хорошо знакомо аквариумистам и любителям садовых водоемов. Водокрасовые в совершенстве освоили тот же способ размножения-клонирования, который практикует земляника.

Самый известный представитель водокрасовых – стрелолист обыкновенный (Sagittaria sagittifolia), житель умеренных рек и озер. Образуя горизонтальные побеги (усы), он быстро распространяется по дну водоема. Стрелолист формирует не только усы, но и клубни, несущие запас питательных веществ для потомков-клонов.

Слева – цветущее растение стрелолиста. Справа – ус стрелолиста с молодым растением-клоном (в круге)

Типичный представитель этого семейства – водокрас (Hydroharis) – также образует усы. Именно он покрывает прибрежные отмели мелкими листьями, напоминающими листья крошечных кувшинок. Эта кроха способна за лето затянуть поверхность небольшого пруда, распространяясь при помощи усов, которые случайно переносят на лапках водоплавающие птицы, помогая растению размножаться.

В семействе водокрасовых есть растение, которое благодаря непревзойденной способности к клонированию смогло завоевать целый континент. Это элодея канадская (Elodea canadensis), или как ее еще называют “водяная чума”. В начале XIX века это растение, цепляясь за нижние части кораблей, “сбежало” из Северной Америки, пересекло Атлантический океан и попало в пресные водоемы Европы.

При помощи вегетативного размножения (клонирования) оно распространилось по всей Европе и уже является обычным растением в водоемах Сибири. Это яркий пример глобального природного эксперимента по клонированию.

Говоря о клонах и клонировании, невозможно обойти вниманием самый впечатляющий рекорд, установленный в царстве растений. Роща тополя осинообразного (Populus tremuloides) – знаменитый клон и единый живой организм.

Анализ генома растений этой рощи показал, что все ее деревья имеют один и тот же генотип и являются вегетативными потомками одного растения. Площадь, занимаемая клоном, составляет 43 га, возраст рощи – 80 000 лет. Этому клону даже присвоено имя – Пандо (в переводе с лат. – “распространяющийся всюду”).

Клонирование в мире животных

Не менее удивительно, что клонирование освоили и животные. Из школьного курса биологии многие помнят маленькое хищное животное – гидру (Hydra). Для нее клонирование вполне естественно: на боковой поверхности тела-стебелька образуется нарост в виде веточки, на конце которого впоследствии прорезается рот и вырастают щупальца. Через несколько дней молодая гидра отделяется от тела родительской и начинает самостоятельную жизнь.

Гидра обыкновенная с молодой гидрой-почкой – пример природного клонирования в мире животных

Клонирование освоили даже хордовые животные (хорда – предшественник позвоночника), то есть дальние родственники человека.

Таким способом могут размножаться асцидии (Ascidiacea). В возрасте личинки они похожи на маленькую рыбку-головастика. Через некоторое время личинка прикрепляется головной частью к камню и претерпевает изменения, в ходе которых на ее теле формируются новые особи – клоны родительского организма.

Клонирование на службе у садоводства

Можно сказать, что природа в какой-то степени превзошла человека в искусстве клонирования, и это явление вовсе не чуждо естественному ходу вещей. Человек давно взял на вооружение этот способ тиражирования копий интересных для него организмов, и в первую очередь – растений. Способов клонирования или, как его принято называть в отношении растений – вегетативного размножения, немало. Это черенкование, отделение усов (например, у земляники), отводки, прививки, разделение кустов.

В начале XX века наука подарила садоводству новый метод размножения – in vitro (ин витро), или культуру изолированных тканей и органов растений. Суть метода в том, что части органов или отдельные органы (обычно небольшого размера) растений стерилизуют и помещают в изолированные стерильные условия, где проходит их выращивание на искусственной питательной среде. В качестве изолированных условий обычно выступают герметично закрытые пробирки или иные прозрачные сосуды.

Контейнеры с клонированными растениями, готовые к продаже

Логичным будет вопрос: зачем помещать часть растения в изолированные стерильные условия? Ведь, например, оторванный листик сенполии – это отдельный орган и его можно запросто выращивать в стаканчике с водой.

Дело в том, что в 1920-х годах ученые-биологи подошли вплотную к необходимости ответить на вопрос: какова минимальная часть растения, способного вырасти в целый организм? Пытаясь выращивать отдельные органы и их части, взятые от разных растений, ученые столкнулись с существенным препятствием: чем меньше был изолированный фрагмент растения, тем большей опасности поражения бактериями и грибами он подвергался. Попытки культивировать стерильные фрагменты растений в изолированных условиях показали, что даже очень маленький кусочек растения, если он свободен от спор бактерий и грибов, может долго оставаться живым и даже расти!

Эксперимент позволил добиться регенерации из отдельных клеток целого растения, способного к цветению. Ведь чтобы из маленького кусочка, состоящего всего из нескольких сотен или десятков клеток, вырастить полноценный организм, в котором сотни тысяч клеток, требуется значительный объем питания и энергии.

Питательная среда для клонирования

Искусственная питательная среда – единственный компонент технологии размножения in vitro, привнесенный человеком. Но чуждых природе веществ в этой среде практически нет. В ее состав входят:

  • сбалансированный комплекс минеральных солей;
  • сахароза (сахар без примесей);
  • витамины (В1, В3, B6, В8, С), необходимые для поддержания роста;
  • гормоны (вещества, регулирующие и направляющие рост в необходимую сторону).

Присутствие в среде гормонов может насторожить любителей экологически чистых продуктов. Но давайте вспомним историю этого метода размножения. Французский ученый Жорж Морель в 1960 г. разработал и предложил технологию массового размножения орхидей в культуре in vitro. А одним из основных компонентов среды, который в то время заменял функцию гормонов, вплоть до 80-х годов был сок кокосовых орехов.

В соке кокоса содержатся те же гормоны, которые сейчас отдельно добавляют в питательную среду, а значит, вещества, которые могут показаться нежелательными “искусственными” компонентами, оказались чуть ли не одними из самых естественных.

Технология, предложенная Ж. Морелем, позволяет быстро и эффективно размножать практически любые растения. Ей дали название – клональное микроразмножение. Большинство рододендронов и орхидей, продающихся сегодня в цветочных магазинах, были произведены при помощи именно этого метода. Особенно замечательно то, что эта удивительная технология позволяет размножать в требуемом количестве растения, которые обычно способны давать отростки всего лишь раз в год.

Еще одна уникальная особенность технологии в том, что размножение растений проводится в изолированных условиях, которые позволяют сохранить клоны свободными от грибковых, бактериальных и вирусных болезней. Отсутствие заболеваний – залог полноценного раскрытия потенциала растения.

Надеемся, что теперь слово клон стало более понятным и не таким пугающим, а клонирование и технология клонального микроразмножения подтолкнет вас к увлечению этими интересными процессами.

Сейчас эта технология стала как никогда близка и доступна: с ее помощью получают высококачественный посадочный материал самых разных культур. Мы, сотрудники компании ООО НПП “МИКРОКЛОН”, благодарим вас за внимание и будем рады познакомить ближе с миром клонального микроразмножения.

Клонирование. Просто о сложном

  • 1716
  • 0,8
  • 1
  • 3
Автор
Редакторы

Статья на конкурс «био/мол/текст»: 27 февраля 1997 года журнал Nature опубликовал статью эмбриолога и генетика Йэна Уилмата и его коллег об успешном клонировании овечки Долли. С этого момента не прекращались споры о целесообразности и этичности опытов по клонированию многоклеточных организмов. В том числе обсуждались вопросы клонирования человека.

Конкурс «био/мол/текст»-2019

Эта работа опубликована в номинации «Школьная» конкурса «био/мол/текст»-2019.

Генеральный спонсор конкурса и партнер номинации «Сколтех» — Центр наук о жизни Сколтеха.

Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.

Спонсором приза зрительских симпатий выступила компания BioVitrum.

Такие слова, как «клонирование» и «клон», могут вызывать различные ассоциации, начиная от фантастических образов одинаковых людей из известного телесериала и, заканчивая историей появления на свет овечки Долли [1]. Но что же такое клон на самом деле?

Клон — группа генетически идентичных организмов или клеток. Если гены идентичны, то, по сути, клоны — одинаковые существа. «Под ударом» оказывается уникальность отдельного многоклеточного организма, в том числе, возможно, и человека [2].

Сегодня существует ряд этических преград для дальнейшего развития клонирования, тем более в отношении человека. Некоторые мировые религии считают клонирование человека недопустимым. В некоторых странах клонирование запрещено вообще. В части стран запрещено клонирование, при котором воспроизводится целый многоклеточный организм [3].

И хотя предметом споров является клонирование многоклеточных организмов, необходимо понять значение термина «клонирование» в широком смысле слова.

Клонирование в биологии — это появление естественным или искусственным путем нескольких генетически идентичных живых организмов. Термин в том же смысле нередко применяют по отношению к одноклеточным организмам и клеткам многоклеточных организмов.

Термин «клонирование» применим как к растениям, так и к животным. Все идентичные организмы, созданные путем клонирования, называют клонами.

Термин «клонирование» можно использовать в двух значениях.

Естественное клонирование

В действительности, клонирование свойственно и растительному, и животному мирам. Например, вегетативное размножение растений, деление бактерий, клональное размножение ящериц. В том числе рождение близнецов у людей — тоже пример естественного клонирования.

Читайте также:  Клубника чешская красавица

Искусственное клонирование

Это группа методов, при которых целенаправленно создаются клоны молекул, клеток, многоклеточных организмов.

Бактериальное клонирование — это целенаправленное создание и выращивание бактериальных клонов для биотехнологий.

Молекулярное клонирование, при котором получают клоны фрагмента ДНК, а затем вставляют в необходимые клетки.

Искусственное клонирование многоклеточных организмов. При этом виде клонирования можно создать клоны клеток, тканей, целого органа или даже организма. Именно искусственное клонирование многоклеточных организмов является предметом споров и разногласий научного сообщества, религии, и предметом этой статьи.

Немного о биологии размножения многоклеточных организмов

Совокупность наследственного материала клетки называется геномом. Многоклеточные организмы — эукариоты. Одной из особенностей эукариотических клеток является то, что наследственный материал находится в ядре клетки в виде хромосом, а также в виде кольцевидной ДНК в митохондриях.

Хромосома — нитевидная структура, состоящая из ДНК и белков. Именно ДНК несет генетическую информацию. Например, в ядре клеток человека содержится 23 пары хромосом (то есть всего 46) [4]. В половых клетках человека содержится половина — 23 хромосомы. При соединении двух половых клеток — маминой и папиной — получается клетка зигота с 46-ю хромосомами (рис. 1). Зигота дает начало всем будущем клеткам и тканям организма. Таким образом, в естественных условиях все клетки многоклеточного организма несут генетическую информацию от своих отца (мужской гаметы) и матери (женской гаметы) [5]. Клетки, содержащие 23 хромосомы, называются гаплоидными, а содержащие все 46 хромосом — диплоидными. В организме млекопитающих все клетки, кроме половых, являются диплоидными соматическими [4], [6].

Рисунок 1. Результат оплодотворения — зигота человека

У разных млекопитающих — разное количество хромосом (см. табл.).

Название млекопитающегоКоличество хромосом диплоидного набораКоличество хромосом гаплоидного набора
Человек4623
Шимпанзе4824
Овца5427

При клонировании нет процесса оплодотворения (слияния) двух половых клеток. У этого многоклеточного организма (клона) не будет отца и матери в общепринятом смысле слова. У него будет один генетический «родитель». Тот, чье ядро использовалось для клонирования.

Немного истории клонирования

У клонирования сложный и тернистый путь.

Можно сказать, что одной из основ клонирования является клеточная теория, разработанная Теодором Шванном в 1839 году. В 1866 году вышла статья Грегора Менделя по селекции растений, в которой впервые говорится о «единице информации». Таким образом были заложены основы генетики. В 1886 году профессор-зоолог Московского университета А.А. Тихомиров обнаружил возможность развития шелковичного червя из неоплодотворенного яйца. В 1892 году Г. Дриш впервые изучил, что происходит с генетическим материалом клетки во время ее деления, на бластомерах морского ежа. Группой ученых также было доказано, что генетическая информация содержится в ядре. В 1902 году два независимых исследователя, У. Саттон и Т. Бовери, описали хромосомы и объявили, что «единицы информации» Менделя находятся в хромосомах. В 1909 году Вильгельм Йоханнсен дал название этим «единицам информации». С этого момента они стали называться генами. В том же 1909 году советский ученый-гистолог А.А. Максимов впервые использовал термин «стволовая клетка» для клетки, которая дает начало другим клеткам. В 1910 году Томас Хант Морган начал определять расположение различных генов в хромосомах мушек. Можно смело сказать, что указанные исследования внесли фундаментальный вклад в развитие всех наук о живом, а также заложили основы клонирования.

В 40-х годах прошлого века советский ученый-эмбриолог Г.В. Лопашов проводил эксперименты по переносу клеточных ядер в энуклеированную (лишенную ядра) яйцеклетку земноводных. Аналогичные работы с земноводными проводили эмбриологи Т. Кинг и Р. Бриггс в США. В 50-х годах английский эмбриолог Д. Гордон пересаживал ядра соматических клеток в яйцеклетки лягушки. В 1963 году Тонг Дизхоу получал клоны карпа. В 1975 году были опубликованы результаты успешной работы Д. Бромхола по клонирования кроликов. В 1983 году Л.А. Слепцова и ее коллеги клонировали костистых рыб (вьюнов). В 80-х годах прошлого столетия ученый С. Вилладсен провел серию успешных опытов по клонированию сельскохозяйственных животных путем переноса в яйцеклетку ядра зародыша. В 1997 году Йэн Уилмат и Кейт Кэмпбелл из Шотландии объявили о прорыве: проведено клонирование овцы с использованием соматической, не зародышевой, клетки [1], [7]!

Долли — самка овцы, первое млекопитающее, которое смогли клонировать из зрелой соматической клетки путем замещения ядра. Технология получения этого клона была следующей.

При клонировании Долли использовали клетки двух «родителей» и «суррогатную мать» — еще одну самку овцы. От одного «родителя» брали яйцеклетку, из которой удаляли ядро. От второго брали ядро, извлеченное из соматической клетки (вымени). Внутрь безъядерной яйцеклетки первой овцы вводили ядро зрелой соматической клетки другой овцы. Затем физическим (электрическим) методом провоцировали процесс деления и образования эмбриона (рис. 2). После чего эмбрион переносили в матку «суррогатной матери» — овцы.

Рисунок 2. Схема клонирования овцы Долли

Потребовалось очень много попыток клонирования, прежде чем на свет появилась Долли. Ученые — биологи из Шотландии Йэн Уилмат и Кейт Кемпбелл — по праву могут считать себя «Родителями» Долли [1]. В 2003 году Долли пришлось усыпить из-за заболевания легких и артрита. После этого ее забальзамированное тело было выставлено в Королевском музее Шотландии.

В вопросе о клонировании остается много сложного и спорного. Необходимо соблюсти все этические нормы по отношению к живому [8]. Но исследования наверняка будут продолжаться. А мы должны понимать, что за словом «клонирование» скрываются не научно-фантастические рассказы, а реальная технология, которая может принести и практическую пользу.

Например, клонирование может помочь получить животных и растения с необходимыми параметрами, такими как плодовитость, устойчивость к болезням. Опыты с клонированием могут помочь в лечении болезней. Очень интересной является перспектива использования клонирования для восстановления популяции вымерших или вымирающих видов. Отдельного внимания заслуживают опыты терапевтического клонирования — получение культуры стволовых клеток для разработки новых методов терапии тяжелых заболеваний, например, онкологических [7].

Что такое клонирование растений и зачем это нужно?

Услышав слова “клон” и “клонирование”, многие вспоминают овечку Долли и опыты в недрах таинственных лабораторий, откуда выходят на свет созданные словно под копирку существа. На самом деле, клоны растений окружают нас повсюду и бояться их нет причин!

Действительно ли клоны устрашающи и неестественны для природы? Таким вопросом порой задаются и клиенты нашей компании, уже привыкшие покупать растения, полученные “из пробирки”, то есть методом клонального микроразмножения. Давайте попробуем разобраться в том, что такое клон, клонирование и какое отношение эти термины имеют к нашим садам и огородам.

Клон: история понятия

Впервые термин “клон” предложил использовать известный английский биолог Джон Холдейн (1963 г). Клон (в переводе с греч. – “веточка”, “побег” и “отпрыск”) – это один или несколько новых организмов, возникших из части или целого органа материнского организма.

Чаще всего человек сталкивается с клонированием в мире растений. Ветка смородины, давшая корни в стакане с водой – один из примеров: куст смородины – материнский организм, а веточка, отделенная от него и пустившая корни – это новый, молодой организм, или клон. То есть, когда вы укореняете черенок хризантемы или листок фиалки, вы занимаетесь самым настоящим клонированием!

Размер части материнского растения значения не имеет, это может быть половина куста пиона или всего одна клетка организма. Чтобы клонировать растение, главное, поместить его часть в условия, в которых она смогла бы вырасти в целый организм. При этом новое растение будет обладать теми же свойствами и признаками, что и материнское.

Растения клонируют сами себя

Пример черенкования смородины может привести к мысли о том, что клонирование – явление не естественное, ведь это человек отделяет веточку и ставит ее в воду, а не само растение. Но давайте посмотрим, насколько клонирование распространено в природе. Многие примеры могут вас удивить своей неожиданностью.

Самый известный “любитель” клонирования – садовая земляника (Fragaria ananassa). Каждый год она образует несколько длинных побегов, называемых столонами (усами). На концах усов развиваются новые кустики – розетки, которые быстро укореняются.

До тех пор пока молодая розетка связана с материнской, она фактически является ее веткой, но это состояние временное. Молодая розетка становится самостоятельным растением на следующий год, когда ус, соединявший ее с материнской розеткой, отмирает. Так вполне естественно происходит клонирование в природе.

Слева на рисунке растение земляники садовой с усами и молодыми розетками-клонами (пример естественного клонирования). Справа – клонирование земляники в искусственных условиях

Может показаться, что клонирование не слишком распространено в природе и является исключением, а не правилом. Однако это всего лишь видимость: среди окружающей нас растительности можно обнаружить множество примеров естественного клонирования.

Сходным способом создания своих копий, которым пользуется земляника, обладают лапчатка гусиная (Potentilla anserina) и лютик ползучий (Ranunculus repens). Эти растения также образуют усы с розетками листьев на концах. Поселяясь на участках, сорняки могут серьезно докучать хозяевам сада из-за такого способа размножения.

На рисунке цветение лапчатки – сорняка с удивительным потенциалом клонирования, хорошо известного всем садоводам

На рисунке растения, которые охотно себя клонируют сами. Слева – тиарелла с длинным побегом-усом, который уже дал корни. Справа – всем известный комнатный хлорофитум с новым молодым растением на длинном цветоносе

Многие растения прибегают к другой, хотя и похожей тактике клонирования. Лесная черника (Vaccinium myrtillus) также является отличным специалистом по собственному клонированию. Все начинается с одного кустика, выросшего из семени. Он образует два типа побегов: вертикальные, несущие листья, и горизонтальные, подземные. Горизонтальные побеги, стелясь в толще лесной подстилки, радиально расходятся в разные стороны, ветвятся и формируют боковые побеги. Так образуются весьма внушительные по площади черничники.

Несколько лет все кусты черники остаются связанными друг с другом породившими их горизонтальными побегами. Со временем в центре расширяющегося “горизонтального куста” самые старые кустики отмирают. Такой черничник начинает напоминать так называемые “ведьмины кольца” – круги, образуемые грибами различных видов при разрастании грибницы.

С этого момента связь между кустиками черничника прерывается, и они становятся самостоятельными растениями. Так черника создает сразу множество своих копий, то есть клонирует себя.

На рисунке молодой кустик черники

Водные растения – рекордсмены клонирования

Представители одного из семейств водных растений – водокрасовые (Hydrohariaceae) – считаются настоящими мастерами клонирования. Это семейство хорошо знакомо аквариумистам и любителям садовых водоемов. Водокрасовые в совершенстве освоили тот же способ размножения-клонирования, который практикует земляника.

Самый известный представитель водокрасовых – стрелолист обыкновенный (Sagittaria sagittifolia), житель умеренных рек и озер. Образуя горизонтальные побеги (усы), он быстро распространяется по дну водоема. Стрелолист формирует не только усы, но и клубни, несущие запас питательных веществ для потомков-клонов.

На рисунке слева – цветущее растение стрелолиста. Справа – ус стрелолиста с молодым растением-клоном (в круге)

Типичный представитель этого семейства – водокрас (Hydroharis) – также образует усы. Именно он покрывает прибрежные отмели мелкими листьями, напоминающими листья крошечных кувшинок. Эта кроха способна за лето затянуть поверхность небольшого пруда, распространяясь при помощи усов, которые случайно переносят на лапках водоплавающие птицы, помогая растению размножаться.

В семействе водокрасовых есть растение, которое благодаря непревзойденной способности к клонированию смогло завоевать целый континент. Это элодея канадская (Elodea canadensis), или как ее еще называют “водяная чума”. В начале XIX века это растение, цепляясь за нижние части кораблей, “сбежало” из Северной Америки, пересекло Атлантический океан и попало в пресные водоемы Европы.

При помощи вегетативного размножения (клонирования) оно распространилось по всей Европе и уже является обычным растением в водоемах Сибири. Это яркий пример глобального природного эксперимента по клонированию.

Говоря о клонах и клонировании, невозможно обойти вниманием самый впечатляющий рекорд, установленный в царстве растений. Роща тополя осинообразного (Populus tremuloides) – знаменитый клон и единый живой организм.

Анализ генома растений этой рощи показал, что все ее деревья имеют один и тот же генотип и являются вегетативными потомками одного растения. Площадь, занимаемая клоном, составляет 43 га, возраст рощи – 80 000 лет. Этому клону даже присвоено имя – Пандо (в переводе с лат. – “распространяющийся всюду”)

Клонирование в мире животных

Не менее удивительно, что клонирование освоили и животные. Из школьного курса биологии многие помнят маленькое хищное животное – гидру (Hydra). Для нее клонирование вполне естественно: на боковой поверхности тела-стебелька образуется нарост в виде веточки, на конце которого впоследствии прорезается рот и вырастают щупальца. Через несколько дней молодая гидра отделяется от тела родительской и начинает самостоятельную жизнь.

На рисунке гидра обыкновенная с молодой гидрой-почкой – пример природного клонирования в мире животных

Клонирование освоили даже хордовые животные (хорда – предшественник позвоночника), то есть дальние родственники человека.

Таким способом могут размножаться асцидии (Ascidiacea). В возрасте личинки они похожи на маленькую рыбку-головастика. Через некоторое время личинка прикрепляется головной частью к камню и претерпевает изменения, в ходе которых на ее теле формируются новые особи – клоны родительского организма.

Клонирование на службе у садоводства

Можно сказать, что природа в какой-то степени превзошла человека в искусстве клонирования, и это явление вовсе не чуждо естественному ходу вещей. Человек давно взял на вооружение этот способ тиражирования копий интересных для него организмов, и в первую очередь – растений. Способов клонирования или, как его принято называть в отношении растений – вегетативного размножения, немало. Это черенкование, отделение усов (например, у земляники), отводки, прививки, разделение кустов.

В начале XX века наука подарила садоводству новый метод размножения – in vitro (ин витро), или культуру изолированных тканей и органов растений. Суть метода в том, что части органов или отдельные органы (обычно небольшого размера) растений стерилизуют и помещают в изолированные стерильные условия, где проходит их выращивание на искусственной питательной среде. В качестве изолированных условий обычно выступают герметично закрытые пробирки или иные прозрачные сосуды.

На рисунке контейнеры с клонированными растениями, готовые к продаже

Логичным будет вопрос: зачем помещать часть растения в изолированные стерильные условия? Ведь, например, оторванный листик сенполии – это отдельный орган и его можно запросто выращивать в стаканчике с водой.

Дело в том, что в 1920-х годах ученые-биологи подошли вплотную к необходимости ответить на вопрос: какова минимальная часть растения, способного вырасти в целый организм? Пытаясь выращивать отдельные органы и их части, взятые от разных растений, ученые столкнулись с существенным препятствием: чем меньше был изолированный фрагмент растения, тем большей опасности поражения бактериями и грибами он подвергался. Попытки культивировать стерильные фрагменты растений в изолированных условиях показали, что даже очень маленький кусочек растения, если он свободен от спор бактерий и грибов, может долго оставаться живым и даже расти!

Эксперимент позволил добиться регенерации из отдельных клеток целого растения, способного к цветению. Ведь чтобы из маленького кусочка, состоящего всего из нескольких сотен или десятков клеток, вырастить полноценный организм, в котором сотни тысяч клеток, требуется значительный объем питания и энергии.

Питательная среда для клонирования

Искусственная питательная среда – единственный компонент технологии размножения in vitro, привнесенный человеком. Но чуждых природе веществ в этой среде практически нет. В ее состав входят:

сбалансированный комплекс минеральных солей;

сахароза (сахар без примесей);

витамины (В1, В3, B6, В8, С), необходимые для поддержания роста;

гормоны (вещества, регулирующие и направляющие рост в необходимую сторону).

Присутствие в среде гормонов может насторожить любителей экологически чистых продуктов. Но давайте вспомним историю этого метода размножения. Французский ученый Жорж Морель в 1960 г. разработал и предложил технологию массового размножения орхидей в культуре in vitro. А одним из основных компонентов среды, который в то время заменял функцию гормонов, вплоть до 80-х годов был сок кокосовых орехов.

В соке кокоса содержатся те же гормоны, которые сейчас отдельно добавляют в питательную среду, а значит, вещества, которые могут показаться нежелательными “искусственными” компонентами, оказались чуть ли не одними из самых естественных.

Технология, предложенная Ж. Морелем, позволяет быстро и эффективно размножать практически любые растения. Ей дали название – клональное микроразмножение. Большинство рододендронов и орхидей, продающихся сегодня в цветочных магазинах, были произведены при помощи именно этого метода. Особенно замечательно то, что эта удивительная технология позволяет размножать в требуемом количестве растения, которые обычно способны давать отростки всего лишь раз в год.

Еще одна уникальная особенность технологии в том, что размножение растений проводится в изолированных условиях, которые позволяют сохранить клоны свободными от грибковых, бактериальных и вирусных болезней. Отсутствие заболеваний – залог полноценного раскрытия потенциала растения.

Надеемся, что теперь слово клон стало более понятным и не таким пугающим, а клонирование и технология клонального микроразмножения подтолкнет вас к увлечению этими интересными процессами.

Сейчас эта технология стала как никогда близка и доступна: с ее помощью получают высококачественный посадочный материал самых разных культур. Мы, сотрудники компании ООО НППМИКРОКЛОН“, благодарим вас за внимание и будем рады познакомить ближе с миром клонального микроразмножения.

Наша статья была размещена на сайте Огород.ру по ссылке.

Размножение растений | Клонирование растений

CLONEX 50 мл

CLONEX – это вязкий гель, который обволакивает стебель, герметизирует место среза, поставляет гормон..

Hesi ClonFix 50 мл

Hesi ClonFix – идеальное средство для клонирования растений. Клонированное растение вырастает с..

Maxiclon 50 мл

Maxiclon 50 ml – гелевый стимулятор, на основе активного вещества в виде индомаслянной кислоты..

Propagator

Высококачественный пропагатор для молодой рассады с прозрачной высокой крышкой. Сделан из жесткой пл..

Propagator малый

Кубики Root Riot (24 шт)

Growth Technology – известный английский бренд товаров для прогрессивного растениеводства. Осо..

Кубики Root Riot Refills (1 шт)

Это готовый субстрат с питательными веществами и энзимами, созданный специально для проращивания сем..

Спрей для клонирования растений Clonex Mist 100 ml

CLONEX MIST это новый продукт, разработанный специально для более успешного клонирования. ..

Клонирование – это естественное или искусственное создание нескольких организмов, полностью идентичных генетически. Они формируются путем бесполого размножения, в частности, вегетативного. Получение клонов растения довольно часто практикуется садоводами и цветоводами. С помощью тех или иных способов они получают новые организмы без использования семян. Растения размножаются черенками, отростками, усиками. Это и есть клонирование.

В природе оно встречается уже миллиарды лет, например, клубника отдает побеги, которые укореняются и дают начало новым растениям-клонам. Таким образом размножаются и картофель, некоторые злаки, лук. Если отрезать лист и вырастить из него новое растение, то оно будет иметь такой же набор хромосом, как и родительское. Соответственно, генетически они ничем не будут отличаться.

Рассматривая процесс с этой стороны, можно сказать, что клонирование – это любой вид вегетативного размножения. У растений клонирование протекает гораздо проще, чем у животных. Это объясняется тем, что в процессе роста и дифференцировки (то есть приобретения функциональной активности) растительные клетки не теряют свою способность делиться. Тем самым они реализуют генетическую информацию, которая содержится в главном клеточном органоиде – ядре. Именно поэтому почти каждая клетка растительного организма, у которой имеется ядро, способна поделиться и дать начало двум, четырем, а то и сотням клеток, которые образуют новый организм.

Каллус

Единственным условием для клонирования растения является изоляция клеток на специальной питательной среде. Она обязательно должна содержать все необходимые растению углеводы, белки, гормональные вещества, витамины, минеральные компоненты. Потребляя их, клетки начнут делиться и через некоторое время образуют особую культуру – каллус. Дальнейшее культивирование каллусов позволит получить большое количество биомассы, которую можно продолжать размножать. Бывает, что полученные культуры клеток способны активно делиться и увеличиваться в размерах, однако не могут продуцировать вторичные метаболиты растений – биологически активные элементы, которые контролируют обмен веществ. Эта проблема может значительно осложнять работу исследователям.

Растения ренегаты

Современная клеточная инженерия достигла высокого уровня развития, поэтому сейчас ученые способны вывести не только гибридные клетки и штаммы, но и целые растения, сформированные путем скрещивания эволюционно отдаленных видов. Он получили название растений-ренегатов.

Возможно появление ассиметричных гибридов, клетки которых образованы путем неполного слияния ДНК двух организмов. Одно растение получает от другого элементы генетического материала ядра, в результате чего растение-реципиент получает некоторые полезные свойства донора. Например, создаются гибриды, имеющие повышенную устойчивость к вирусным и бактериальным поражениям, насекомым-вредителям, неифекционным болезням растений.

Кроме того, плоды таких организмов могут иметь дополнительные свойства, привлекающие покупателя, например, лучший вкус и цвет, большую продолжительность хранения. Урожайность гибридов гораздо выше, чем у их природных аналогов. Они меньше чувствительны к неблагоприятным погодным условиям, поэтому стабильно дают много плодов.

За последнее десятилетие выведено множество межродовых и межвидовых гибридных сортов картофеля, табака, капусты, томата, сои, турнепса и прочих сельскохозяйственных растений. Клеточная инженерия ввела в использование особую технологию выращивания безвирусных растений, которые клонируются из одной клетки организма.

В данный момент ученые работают над проектом по созданию злаковых культур, которые будут способны фиксировать азот из воздуха окружающей среды. Предполагается, что введение гена клубеньковых бактерий поможет восполнить недостаток азотистых соединений, что позволит сильно сэкономить на приобретении удобрений группы нитратов.

Уменьшение площадей для посева – негативный фактор

Последний десяток лет по статистике ученых отмечается неутешительная динамика в области сельского хозяйства: наблюдается уменьшение площади земель для посева на фоне быстро растущих потребностей населения в сельскохозяйственной продукции. Клеточная инженерия предложила решение данной проблемы – создание технологии по выращиванию трансгенных растений, которая позволит значительно увеличить урожайность выращиваемых культур и обеспечит их защиту от неблагоприятных внешних воздействий. На данный момент эта методика является наиболее прогрессивной и развивающейся областью в агропроизводстве.

Традиционные направления сельскохозяйственной науки, такие, как селекция, безвозвратно устарели, поэтому они не способны предложить решение современных проблем. Технология производства трансгенных растений не требует многолетней культивации растения для появления у него необходимого признака.

Польза клонирования

Ценные в сельском хозяйстве качества, иногда не имеющие аналогов у природных организмов, можно получить в короткий промежуток времени. Например, для выращивания в засушливых районах можно вывести растения, которые будут обладать повышенной устойчивостью к недостаточности воды. Стоит упомянуть, что растения, получаемые в результате селекции, гораздо менее «агрессивны», чем их дикие предшественники. Причина этого кроется в том, что человек искусственно культивирует определенные признаки у растения данного вида, что может стать серьезным ограничением для их выживаемости.

За пределами искусственно созданной экосистемы фермерского поля такие культуры часто не способны расти. Например, для злаковых растений ценным в хозяйстве качеством является то, что колосья после созревания не рассыпаются на отдельные зерна. Однако это существенно тормозит процесс естественного распространения семян растения. Этот недостаток, возможно, справедлив и для модифицированных генетическим путем культур, которые по своей сути также являются культивируемыми растениями. Недавние тесты английских ученых подтвердили это предположение путем эксперимента.

Исследователи следили за процессом роста и развития модифицированных и диких растений в естественных условиях обитания. Результаты показали, что преимуществ у выведенных искусственно растений нет.

На данный момент в области трансгенных технологий развиваются следующие направления:

  1. Повышение урожайности сортов;
  2. Создание растений, дающих два урожая за один сезон (например, российские исследователи вывели ремонтантную клубнику, вызревающую дважды за год);
  3. Выведение особых сортов растений, которые могли бы пагубно влиять на вредителей (планируется создать ядовитый для колорадского жука картофель);
  4. Повышение резистентности растений к условиям среды (например, вышеупомянутые засухоустойчивые сорта, которым был введен ген скорпиона);
  5. Модификация растений с целью получения сортов, способных синтезировать некоторые животные белки (например, недавно китайские ученые культивировали табак, способный выделять человеческий белок лактоферрин).

Резюмируя, можно сказать, что трансгенные растения являются решением для множества проблем, как продовольственных, так и агротехнических и фармакологических. Кроме того, нет необходимости больше использовать сильные ядохимикаты, например, пестициды, которые плохо влияют на благосостояние окружающей среды и здоровье человека.

Средства для клонирования

Данный раздел нашего интернет магазина гидропоники и комплектующих предлагает несколько средств для клонирования:

Например, стимулятор Hesi ClonFix – это идеальное решение, позволяющее воссоздать точные характеристики материнского растения в его клоне. Средство очень просто использовать. Быстрое получение взрослых растений без применения семян – вот основное преимущество данного состава. Достаточно добавить его к среде, на которой растет черенок, и тот быстро укоренится. В составе стимулятора не содержится никаких опасных для здоровья человека веществ. Все эти преимущества объясняют большую популярность средства как среди любителей, так и у профессионалов.

Еще одно средство для клонирования – это Maxiclon. Действующим веществом стимулятора является индомасляная кислота, которая в первую очередь ускоряет формированием корневой системы. Препарат поможет клонировать как однолетние, так и многолетние растения.

Ссылка на основную публикацию