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Angewandte Genetik

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Züchtung = gezielte Entwicklung und Erhaltung von Pflanzen und Tieren mit erwünschten Eigenschaften
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-Methoden der Züchtung, -Grundlagen der Gentechnik

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Angewandte Genetik ZÜCHTUNG Züchtung = gezielte Entwicklung und Erhaltung von Pflanzen und Tieren mit erwünschten Eigenschaften METHODEN und ERGEBNISSE der ZUCHTUNG Auslesezucht Grundlage = Auffinden, auslesen und selektion von Individuen mit genetisch günstigen Eigenschaften Massenauslese = ganze Bestände mit gewünschten Eigenschaften werden ausgewählt Individualauslese = Auslese einzelner, auffälliger Individuen mit besonderen Merkmalen Erhaltungszucht = Zucht, um der natürlichen Degeneration durch Mutationen entgegenzuwirken Kreuzungs- oder Kombinationszucht Grundlage = 3. mendelsche Regel → Allele der F₂ - Generation werden unabhängis aufgespalten →weisen Merkmal kombinationen auf, die keiner d. Eltern hat Inzucht kreuzlingen (Kreuzung unter nonen Verwandten) um erwünschte Merkmal kombinationen zu bekommen Inzuchtlinie = Eine über mehrere Generationen reinerbig gewordene Rasse → Bei vielen Kulturpflanzen wie weizen, Mais etc heißt es Hochleistungssorten Heterosiseffekt = Bei der Zucht von Nutzpflanzen ist zu beobachten, dass heterozygote Individuen oft größer und vitaler sind wird der Heterosiseccelet gezielt eingesetzt → Hybridzucht ↳ Hybridsaatgut / Hybridtiere müssen stets new durch Kreuzung der Inzuchtlinie erzeugt werden. (da Sich der Heterosiseffekt in Folgegenerationen verliert) Mutationszucht . ● . . · Genetische variabilität beruht auf Mutationen Durch Röntgen- o. Neuronen bestranlung, Temperaturschooks und Einwirkungen mutagener Chemikalien wird die natürliche Mutationsrate erhöht Die meisten Gen mutationen → rezessiv, zeigen sich bei Homozygot frühestens in der zweiten Generation Erzeugung von polyploiden Pflanzen durch Colchicin Besondere Bedeutung = → Polyploide Pflanzen sind größer + Widerstandsfähiger → Pflanzen mit ungerader Chromasomen Sätzen → steril (bei Citrusfrüchten erwünscht) Zell-...

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und Gewebekultur bei Pflanzen Protoplastenkultur = Gewebe wird entnommen und Zellen geteilt (mit Enzym PeRtinase) Zellwände mit Cellulase auflösen S 192-199 Mit geeigneten Hormonen kann jeder Protoplasten zur Zellteilung angeregt werden → undifferenzierbarer Zeunaufen (Kallus) entstent Aus jedem Kallus Rann eine Pflanze entstehen dient dazu, möglichst viele genetisch Identische Nachkommen zu erzeugen (Klone) Unter best Bedingungen Rann man Protoplasten fusionieren → Zeuny briden ZB Tomate + Kartoffel Embryonentransfer bei Tiersucht •Wertudle Muttertiere werden künstlich besamt um Zahl d. Nach Rommen zu maximieren ↳ Embryonen können früh geteilt werden, um bei anderen Tieren als Klon eingesetzt zu werden. Nicht genutzte Embryonen lassen sich einfrieren derntransplantation Zeukern einer Körperstelle wird in anderes Lebewesen transplantiert ↳ besondere Merkmalkombinationen können so beliebig off vervielfertigt werden GRUNDLAGEN der GENTECHNIK Stanley Cohan Experiment - Geburt der Gentechnik. = ↳ In einem Reagenzglas (in vitro) wurden zwei DNA- Fragmente miteinander Rombiniert. Grundoperationen der Gentechnik (Anforderung, um fremde ONA in eine Zelle zu übertragen) →DNA uus Spenderorganismus wird Isoliert & in Fragmente zerlegt. ↳ Transportmolekül (vektor) wird zur Übertragung der Spender-DNA benötigt Anwendungsmöglichkeiten. • Vermehrung der transgenen Zellen, wenn Fremdl-DNA in größeren Mengen gewonnen werden sou Zellen müssen zur Protein biosynthese angeregt werden, wenn das für die Fremd-DUA codierende Protein gewonnen werden soll. → Zeulen müssen dazu auch vermehrt werden. Protein wird dann isoliert & gereinigt Wenn dem Organismus eine neue Eigenschaft verlienen werden soll, werden aus einzelnen transgenen Zellen mehr zellige Organismen regeneriert » geben die neue Eigenschaft an Nach Rommen weiter. → => In allen Fällen entstehen Zellen mit identischer Erbinformation ! Gen klonierung - Verfahren, bei der sich DNA vervielfältigen lässt Schneiden von DNA Restriktions enzyme = Dienen zur Zerlegung der DNA aus dem Spender organismus, schneiden Transport DNA auf wo die Spender DNA eingefügt werden soll ↳ Name Rommt von der Restriktion der Phagenvermehrung, welche die Enzyme veranlagen um sich vor der Fremd DNA zu schützen und die Vermehrung von Bakteriophagen zu verhindern Restriktionsenzyme sind substrat- und wirksspezifisch Jede Enzymart Spaltet DNA spezifisch an einer best. Schnittstelle (Erkennungssequenzen) Erkennungssequenzen zeigen symmetrie → Basensequenz (von links nach rechts) entspricht komplementären Strang in umgekehrter Leserichtung • 3' →DNA Ligase verbindet beide DNA- Moleküle. → rekombinante DNA wird in die Zellen des Empfängers eingebracht. ↳die van der rekombinanten DNA aufgenommenen Zellen werden selektiert und vermehrt ● - GAAC TTAA HMTH ↑ •Erkennungssequenz 3' • Bakterien Schützen eigene DNA indem Sie die Erkennungs- sequenz durch Methylienung schützen Wirksspezifität → Restriktionsenzyme spalten Zucker - Phosphat Bindungen in beiden DNA-Strängen, sie schneiden immer zwischen den gleichen Nudeotiden Rlebrige Enden= Einzelstränge sind komplementär & können deswegen wieder zusammenfinden übertragen von DNA. • Plasmide und Viren können als Vektoren verwendet werden Direkte Genübertragung → Protoplasten Rulter als Grundlage ↳ Inkubation als einfachste Methode (Fremd DNA wird durch Endocytose in Protoplasten aufgenommen) Mikroinjektion = Bei Tieren wird Fremd DNA meist mit einer feinen Nadel in die Zellen injeziert ( Auch bei der Gentherapie bei Menschen angewendet). Selektion transgener Zellen Fremd DNA lasst sich nicht gezielt in einem vektor linfügen. Auch die Aufnahme der Vektor DNA (Transformation) ist nicht immer erfolgreich Zuerst werden die Zellen ausgelesen, die Plasmid aufgenommen haben, danach werden die Zellen, deren Plasmid die Fremd DNA enthält ( Bakterien werden auf Antibiotika Boden kultiviert, alle Zellen ohne Plasmid gehen Raputt, Zellen mit Plasmid wachsen heron)

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