Традиционная селекция микроорганизмов (в основном бактерий и грибов) основана на экспериментальном мутагенезе и отборе наиболее продуктивных штаммов. Но и здесь есть свои особенности. Геном бактерий гаплоидный, любые мутации проявляются уже в первом поколении. Хотя вероятность естественного возникновения мутации у микроорганизмов такая же, как и всех других организмов (1 мутация на 1 млн. особей по каждому гену), но очень высокая интенсивность размножения дает возможность найти полезную мутацию по интересующему исследователя гену. Традиционная селекция микроорганизмов
В результате искусственного мутагенеза и отбора была повышена продуктивность штаммов гриба пеницилла более чем в 1000 раз. Продукты микробиологической промышленности используются в хлебопечении, пивоварении, виноделии, приготовлении многих молочных продуктов. С помощью микробиологической промышленности получают антибиотики, аминокислоты, белки, гормоны, различные ферменты, витамины и многое другое. Микроорганизмы используют для биологической очистки сточных вод, улучшений качеств почвы. Традиционная селекция микроорганизмов
Генная инженерия Биотехнология использование живых организмов и их биологических процессов в производстве необходимых человеку веществ. Объектами биотехнологии являются бактерии, грибы, клетки растительных и животных тканей. Их выращивают на питательных средах в специальных биореакторах. Новейшими методами селекции микроорганизмов, растений и животных являются клеточная, хромосомная и генная инженерия. Генная инженерия основана на выделении нужного гена из генома одного организма и введении его в геном другого организма.
«Вырезании» генов проводят с помощью специальных «генетических ножниц», ферментов рестриктаз, затем ген "вшивают" в вектор плазмиду, с помощью которого ген вводится в бактерию. "Вшивание" осуществляется с помощью другой группы ферментов лигаз. Причем вектор должен содержать все необходимое для управления работой этого гена промотор, терминатор, ген- оператор и ген-регулятор. Кроме того, вектор должен содержать маркерные гены, которые придают клетке-реципиенту новые свойства, позволяющие отличить эту клетку от исходных клеток. Генная инженерия
Затем вектор вводится в бактерию, и на последнем этапе отбираются те бактерии, в которых введенные гены успешно работают. Излюбленный объект генных инженеров кишечная палочка, бактерия, живущая в кишечнике человека. Именно с ее помощью получают гормон роста соматотропин, гормон инсулин, который раньше получали из поджелудочных желез коров и свиней, белок интерферон, помогающий справиться с вирусной инфекцией. Генная инженерия
Бактерия Bacillus thuringiensis вырабатывает эндотоксин, разрушающий желудок насекомых и совершенно безвреден для млекопитающих. Из бактерии выделили этот ген и ввели его в в плазмиду почвенной бактерии Agrobacterium tumefaciens. Этой бактерией были заражены кусочки растительной ткани, выращиваемой на питательной среде. Генная инженерия
Через некоторое время плазмиды, несущие ген белка-токсина, внедрились в растительные клетки и ген встроился в ДНК растений. Затем из этих кусочков вырастили полноценные растения. Гусеницы насекомых вредителей погибали на этом растении. Описанным путем к настоящему времени получили формы картофеля, томатов, табака, рапса, устойчивые к разнообразным вредителям. Генная инженерия
Селекция микроорганизмов Молекулярные биологи передали винограду ген морозоустойчивости от дикорастущего родственника капусты брокколи. Получение морозостойкого сорта заняло всего год (вместо 30 лет). Трансгенные растения выращивают во многих странах мира. На первом месте по размеру площадей под трансгенными растениями находятся США, Аргентина и Китай. Больше всего земли занимают трансгенные соя, кукуруза, хлопок, рапс и картофель.
Подведем итоги: Основные методы традиционной селекции: Гибридизация (скрещивание) и отбор. Основные методы генной инженерии: Выделении нужного гена из генома одного организма и введении его в геном другого организма. Трансгенные организмы: Организмы, в которые введены «чужие» гены. Как называются ферменты для вырезания и вшивания генов? «Вырезании» генов проводят с помощью рестриктаз, «вшивание" осуществляется с помощью лигаз. Что такое вектор? Плазмида, с помощью которой гены вводятся в геном другого организма. Что должен содержать вектор? Все необходимое для управления работой этого гена промотор, терминатор, ген-оператор и ген-регулятор. Кроме того, вектор должен содержать маркерные гены, которые придают клетке-реципиенту новые свойства, позволяющие отличить эту клетку от исходных клеток. Как получили растения, которые не могут есть насекомые? Из бактерии Bacillus thuringiensis выделили ген, разрушающий желудок насекомых и ввели его в плазмиду почвенной бактерии. Этой бактерией были заражены кусочки растительной ткани, выращиваемой на питательной среде, из них вырастили полноценные растения.
Хромосомная инженерия Методы хромосомной инженерии. Эффективно используются в селекции растений. 1.Мы уже знакомы с получением полиплоидных растений в результате кратного увеличения хромосом. 2.Метод замещенных линий основан на замещении одной пары гомологичных хромосом на другую. 3.Метод дополненных линий основан на введении в генотип растительного организма пары чужих гомологичных хромосом, контролирующих развитие нужных признаков. С помощью этих методов в растениях собираются признаки, приближающие к созданию «идеального сорта». 4.Перспективен метод гаплоидов, основанный на выращивании гаплоидных растений с последующим удвоением хромосом. Например, выращивают из пыльцевых зерен кукурузы гаплоидные растения, содержащие 10 хромосом, затем хромосомы удваивают и получают диплоидные (10 пар хромосом), полностью гомозиготные растения всего за 2 3 года вместо 6 8 летнего инбридинга.
Методы клеточной инженерии связаны с культивированием отдельных клеток в питательных средах, где они образуют клеточные культуры. Оказалось, что клетки растений и животных, помещенных в питательную среду, содержащую все необходимые для жизнедеятельности вещества, способны делиться. Клетки растений обладают еще и свойством тотипотентности, то есть при определенных условиях они способны сформировать полноценное растение. Клеточная инженерия
Продолжается работа по гибридизации клеток, получение гибридом. Например, разработана методика гибридизации протопластов соматических клеток. Удаляются клеточные оболочки и сливаются протопласты клеток организмов, относящихся к разным видам картофеля и томата, яблони и вишни. Перспективно создание гибридом, при котором осуществляется гибридизация лимфоцитов, образующие антитела, с раковыми клетками. В результате гибридомы нарабатывают антитела, как лимфоциты, и «бессмертны», как раковые клетки. Клеточная инженерия
Интересен метод пересадки ядер соматических клеток в яйцеклетки. Таким способом возможно клонирование животных, получение генетических копий от одного организма. В настоящее время получены клонированные лягушки, получены первые результаты клонирования млекопитающих. Клеточная инженерия
Повторение. Основные термины темы: На чем основан метод замещенных линий: На замещении одной пары гомологичных хромосом на другую. На чем основан метод дополненных линий: На введение в генотип пары гомологичных хромосом с нужными признаками. На чем основан метод гаплоидов: На выращивании гаплоидных растений с последующим удвоением хромосом. На чем основан метод получения полиплоидов: На увеличении хромосомного набора, кратное гаплоидному. Используется колхицин. Что такое тотипотентность? Клетки растений при определенных условиях способны сформировать полноценное растение. Как можно использовать клеточные культуры? Из отдельных клеток можно вырастить полноценные растения.
Повторение. Основные термины темы: Как используется метод создания гибридом? Осуществляется гибридизация клеток разных видов, например, лимфоцитов, образующие антитела, с раковыми клетками. В результате гибридомы нарабатывают антитела, как лимфоциты, и «бессмертны», как раковые клетки. Как осуществляется клонирование животных? Ядро соматической клетки пересаживается в яйцеклетку, из которой предварительно удалили ядро. Яйцеклетка активируется и после начала дробления пересаживается в матку суррогатной матери. Как можно получить химерных животных? Возможно слияние эмбрионов на ранних стадиях. Таким способом были получены химерные мыши при слиянии эмбрионов белых и черных мышей, химерное животное овца-коза.
Задачи урока:
- Повторить материал и проконтролировать знания учащихся по теме “Селекция животных”
- Сформировать у учащихся представление об основных методах селекционной работы с микроорганизмами.
- Научить школьников обосновывать значение метода искусственного мутагенеза для процесса выведения новых штаммов микроорганизмов.
- Познакомить учащихся с основными направлениями биотехнологии.
- Убедить учащихся в том, что биотехнология является гармоничным соединением современных научных знаний и практической деятельности, нацеленных на оптимальное решение народнохозяйственных проблем и задач.
- Продолжить развитие познавательного интереса у старшеклассников к изучению проблем современной селекции.
Оборудование: презентация, тест, кроссворды по теме “Селекция животных”, пластилин двух цветов, компьютер, диск “Биотехнология”.
План урока:
I. Организационный момент
II. Актуализация опорных знаний
III. Изучение новой темы
IV. Закрепление изученного материала
V. Домашнее задание
Ход урока
I. Организационный момент. (Вступительное слово учителя).
II. Актуализация опорных знаний.
Проводится в форме фронтального опроса. Трое учащихся получают индивидуальные задания: тест с выбором одного правильного ответа и два кроссворда. Один ученик работает у доски, пишет схему “основные методы селекции животных”, .
Вопросы для опроса:
- Какую тему мы рассматривали на прошлом уроке?
- Что такое селекция?
- Дайте определение сорту, породе, штамму?
- Какие методы используют селекционеры в работе с животными? (слайд)
- Искусственный отбор? Виды?
- Что такое гибридизация? Виды?
- К чему приводит инбридинг?
- Аутбридинг? Виды?
- Каким способом вывели этих животных? (слайд)
- Ответить на вопросы слайда.
- .Задание на внимательность. (слайд)
III. Объяснение нового материала.
- Вводное слово.
- Понятие о биотехнологии
- Свойства микроорганизмов и применение.
- Методы селекции микроорганизмов.
1. Вводное слово. Численность популяции любых видов живых
организмов держится примерно на одном уровне, потому что на них действует ограничивающий фактор. У человека действие ограничивающего фактора ослаблено, так как он является биосоциальным существом. (Слайд).
Удвоение численности вида Человек разумный происходит с невероятно большой для планеты скоростью. (Слайд)
В 1980 г. на Земле насчитывалось 4,5 млрд. человек, от которых ежегодно рождается 80 млн. детей. В настоящее время на планете - 6 млрд. человек. 10 млрд. человек Земля не прокормит, и встанет вопрос о регуляции численности населения! Чтобы этого не произошло, нужно удовлетворять возрастающие потребности людей в продуктах питания.(слайд)
Всех их надо одевать, поить, кормить, лечить... Какие бы мы не выводили высокопродуктивные сорта растение и породы животных, Земля не в состоянии прокормить 10 млрд. человек. Тогда перед человечеством станет вопрос о регуляции численности людей. Страшно даже подумать о том, какими методами это будет достигаться, и что будет твориться.
Конечно, природа сама старается поправить ситуацию (заработал ген гомосексуализма, рождается много генетических уродов, довольно частыми стали природные катастрофы), но… Нужны принципиально новые технологии производства. К счастью такая многоотраслевая наука недавно появилась - это биотехнология. (слайд)
2. Понятие о биотехнологии
Биотехнология - наука об использовании живых организмов, их биологических особенностей и процессов жизнедеятельности в производстве необходимых человеку веществ. Хотя эта наука молодая, но настолько важная, что даже в такой маленькой республике, как наша РСО-Алания, уже в двух ВУЗах открыты факультеты биотехнологии.
Основным объектом, используемым в биотехнологических процессах, являются микроорганизмы. Поэтому мы будем рассматривать на уроке именно методы селекции микроорганизмов.
Микроорганизмы - это группа прокариотических и эукариотических одноклеточных микроскопических организмов.
Наука, изучающая микроорганизмы, называется микробиологией.
3. Свойство микроорганизмов и применение
Если вы помните, то в предыдущих курсах биологии при рассмотрении царства Бактерии я много говорила о вреде, который приносят человечеству бактерии, вызывая пандемии и эпидемии (слайд). А сегодня я говорю вам, что они наша последняя надежда на выживание.
Так каким и же признаками должны обладать бактерии, если на них возлагается такая почетная миссия, как спасение человечества от голода, болезней и холода. (слайд)
Теперь посмотрим, где же применяются, и на что способны микробы. (слайд)
4. Методы селекции микроорганизмов
Продуктивность диких форм бактерий невысокая, поэтому человек совершенствует и выводит новые штаммы. (слайд)
В селекции микроорганизмов применяют традиционные и новейшие методы. К традиционным методам относят экспериментальный мутагенез и отбор по продуктивности. Экспериментальный мутагенез - это воздействие на организм различных мутагенов с целью получения мутации. Этот метод имеет свои особенности при селекции бактерий:
У селекционера имеется неограниченное количество материала для работы: за считанные дни в чашках Петри или пробирках на питательных средах можно вырастить бактерий
Значительно меньшее количество генов, их генетическая регуляция более простая, взаимодействия генов просты или отсутствуют миллиарды клеток;
Более эффективное использование мутационного процесса, поскольку геном микроорганизмов гаплоидный, что позволяет выявить любые мутации уже в первом поколении;
Простота генетической организации (слайд)
Но возможности традиционной селекции ограничены. Успехи же таких наук как молекулярная биология и генетика в изучении микроорганизмов, а так же возрастающие потребности практического использования микробных продуктов привели к созданию новейших методов целенаправленного и контролируемого получения микроорганизмов с заданными свойствами. (слайд)
К новейшим методам селекции относят генную инженерию. (слайд). В генной инженерии используют два способа:
Выделение нужного гена из генома одного организма и внедрение его в геном бактерий;
Синтез искусственным путем гена и внедрение его в геном бактерий. (слайд)
IV. Обобщение и закрепление полученных знаний. Проводиться с помощью вопросов.
1. Какими методами селекционеры работают с микроорганизмами?
2. Где применяются микроорганизмы?
V. Задание на дом.
Выучить §11.3.
Составить кроссворд из терминов темы.
В оставшееся время показывается кинофрагмент.
ионизирующих излучений и ультрафиолетовых лучей наследственных изменений (мутаций). Под действием излучений возникают качественно те же мутации, что и без облучения, но значительно чаще; соотношение разных типов мутаций также может быть иным. Используется в генетических исследованиях, в селекции промышленных микроорганизмов, сельскохозяйственных и декоративных растений. Повышение частоты вредных мутаций в результате увеличения содержания в биосфере радиоактивных изотопов - одна из основных опасностей радиоактивного загрязнения биосферы. Отдельно выделена группа биологически активных веществ, которые влияют не только на процессы роста и развития растений, но и вызывают наследственные изменения в организме - химические мутагены. С помощью мутагенов можно разорвать сцепленно наследуемые признаки, преодолеть нескрещиваемость между отдаленными формами и стерильность собственной пыльцы, решить задачи, не поддающиеся разрешению при использовании других методов селекции. В ряде случаев возникают совершенно новые формы и признаки, не встречающиеся в природе, что позволяет расширить естественное разнообразие форм культурных растений.
- Повторить материал и проконтролировать знания учащихся по теме «селекция животных»
- Сформировать у учащихся представление об основных методах селекционной работы с микроорганизмами.
- Научить обосновывать значение метода искусственного мутагенеза для процесса выведения новых штаммов микроорганизмов.
- Познакомить с основными направлениями биотехнологии.
- Убедить учащихся в том, что биотехнология является гармоничным соединением современных научных знаний и практической деятельности, нацеленных на оптимальное решение народнохозяйственных проблем и задач.
- Продолжить развитие познавательного интереса у старшеклассников к изучению проблем современной селекции.
Ход урока:
I . Организационный момент
II . Актуализация опорных знаний
III . Изучение новой темы
IV. Закрепление изученного материала
V . Домашнее задание
ОСНОВНЫЕ МЕТОДЫ СЕЛЕКЦИИ ЖИВОТНЫХ
гибридизация
НЕРОДСТВЕННОЕ
ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ
МАССОВЫЙ
РОДСТВЕННОЕ
ВНУТРИПОРОДНОЕ
МЕЖПОРОДНОЕ
ОТДАЛЕННАЯ ГИБРДИЗАЦИЯ
- Каким методом селекции были получены эти животные?
- Какими признаками они характеризуются?
- В чем недостаток этих гибридов?
- Лошак = ослица х жеребец
- Бестер = белуга х стерлядь
- Мул = кобылица х осел
- Хонорик = хорек х норка
- Архаромеринос = архар х овца
- Лигр = лев + тигр
- Индоутка = индюк + утка
- Кама = лама + верблюд
- Зеброид = зебра + пони(лошадь, осел)
- КТО ЯВЛЯЕТСЯ РОДОНАЧАЛЬНИКОМ РАЗЛИЧНЫХ ПОРОД КОРОВ?
- НАЗОВИТЕ ПОРОДЫ КОРОВ, РАЗВОДИМЫХ У НАС В РЕСПУБЛИКЕ?
- КТО ЯВЛЯЕТСЯ РОДОНАЧАЛЬНИКОМ РАЗЛИЧНЫХ ПОРОД ЛОШАДЕЙ?
- НАЗОВИТЕ ПОРОДЫ ЛОШАДЕЙ, РАЗВОДИМЫХ У НАС В РЕСПУБЛИКЕ?
- КТО ЯВЛЯЕТСЯ РОДОНАЧАЛЬНИКОМ РАЗЛИЧНЫХ ПОРОД СВИНЕЙ?
- НАЗОВИТЕ ПОРОДЫ СВИНЕЙ, РАЗВОДИМЫЕ У НАС В РЕСПУБЛИКЕ?
- КТО ЯВЛЯЕТСЯ РОДОНАЧАЛЬНИКОМ РАЗЛИЧНЫХ ПОРОД ОВЕЦ?
- НАЗОВИТЕ ПОРОДЫ СВИНЕЙ, РАЗВОДИМЫЕ У НАС В РЕСПУБЛИКЕ
- НАЗОВИТЕ РОДОНАЧАЛЬНИКОВ ПОРОД ЭТИХ ХИВОТНЫХ?
- НАЗОВИТЕ ПОРОДЫ, РАЗВОДИМЫЕ У НАС В РЕСПУБЛИКЕ?
15. Индюков
17. Страусов
- Коров
- Оленей
- Свиней
- Буйволов
- Лошадей
- Кроликов
- Нутрий
Прочитайте текст и укажите на ошибки
- В 1973 году Н.И. Вавилов методом самоопыления вывел тонкорунный сорт овец, из которых впоследствии академик Цицин, методом гетерозиса, создал чистую линию.
Численность популяции любых видов живых организмов держится примерно на одном уровне, потому что на них действуют ограничивающие факторов.
Факторы
Приспособление
Пищевые ресурсы
Разведение с/х животных и растений, производство консервов и др.продуктов питания
Территориальные ресурсы
Строительство многоэтажных домов
Лекарства, вакцины, хирургическое вмешательство
Климатические условия
Сезонная одежда, отапливаемое помещение
Контроль над рождаемостью
Специальные средства и др.возможности
УДВОЕНИЕ ЧИСЛЕННОСТИ ПОПУЛЦИИ ЛЮДЕЙ ПО ЭРАМ:
Палеолит
Новый палеолит
за 170000лет
Охота и собирательство
за 15000 лет
После начала нашей эры
За время с 1830г.
Одомашнивание
Разведение
Селекция
В 1980 г. на Земле насчитывалось 4,5 млрд. человек, от которых ежегодно рождается 80 млн. детей.
В настоящее время на планете – 6 млрд. человек.
10 млрд. человек Земля не прокормит, и встанет вопрос о регуляции численности населения!
Чтобы этого не произошло, нужно удовлетворять возрастающие потребности людей в продуктах питания.
Наука об использовании живых организмов, их биологических особенностей, а так же процессов жизнедеятельности в производстве необходимых человеку веществ
Микроорганизмы – это группа прокариотических и эукариотических одноклеточных организмов.
Наука, изучающая микроорганизмы – микробиология.
Микроорганизмы
Бактерии
Простейшие
Сине-зеленые водоросли
Микроорганизмы - мельчайшие организмы, различаемые только под микроскопом
- 1 ГРИБЫ - себорея, парша, дерматомикозы
- 2 ПРОСТЕЙШИЕ - дизентерия, токсоплазмоз, трихомониаз, лямблиоз, малярия, трихомониаз и др.
- БАКТЕРИИ - ботулизм, сибирская язва, туберкулез, холера, дифтерия, тиф, чума, сифилис, столбняк и др.
- ВИРУСЫ - грипп, гепатит, СПИД, энцефалит, желтая, лихорадка, оспа, корь, бешенство, палеомелит, ОРЗ, ящур и др..
Особенности микроорганизмов
1. Повсеместное распространение
2. Высокая скорость роста и размножения
3. Высокая степень выживаемости в условиях, которые непригодны для жизни других организмов (t=70-105 С, радиация, NaCl=25-30%, высушивание, отсутствие кислорода, t =(-), и др.
4. Способы питания: автотрофы (фото- и хемо-), гетеротрофы (разлагают все виды органических веществ, неприродные соединения, нитраты. Сероводород и другие токсичные вещества)
5. Невероятная продуктивность. Например: корова весом в500 кг. за сутки образует 0,5 кг. белка, а 500кг.растений сои продуцируют за тот же срок 5 кг. белка, равная же масса дрожжей способна выработать в биореакторе за сутки 50 тонн белка, что в 100 раз превышает их собственную массу и равно массе 5 взрослых слонов).
6. Чрезвычайная приспособленность микробов даёт возможность легко и быстро их селекционировать. Чтобы вывести породу животных или сорт растений нужны сотни лет, а для выведения штамма микроорганизма нужно несколько лет.
Использование микроорганизмов
Получение синтетических вакцин
Разработка новых методов переработки и хранения пищевых продуктов с использованием микроорганизмов
Производство кормовых белков
Для домашних животных
Получение органических кислот, использование ферментов в моющих средствах, создание клеев, волокон, желатинизирующих веществ, загустителей, ароматизаторов и др.
Удаление серосодержащих соединений из угля
Выщелачивание руд
Использование микроорганизмов в нефтедобывающей промышленности
Применение ферментных препаратов для совершенствования диагностики, создания новых лекарств и лечебных препаратов. Микробиологический синтез ферментов, антибиотиков, интерферона, гормонов (инсулин, соматотропин и др.)
Усовершенствование методов переработки промышленных и бытовых отходов
Использование клеточной технологии в сельском хозяйстве
Получение бактериальных удобрений
Особенности селекции микроорганизмов
У селекционера имеется неограниченное количество материала для работы: за считанные дни в чашках Петри или пробирках на питательных средах можно вырастить миллиарды клеток;
Более эффективное использование мутационного процесса, поскольку геном микроорганизмов гаплоидный, что позволяет выявить любые мутации уже в первом поколении;
Простота генетической организации бактерий: значительно меньшее количество генов, их генетическая регуляция более простая, взаимодействия генов просты или отсутствуют.
Селекция микроорганизмов
Традиционные методы
Новейшие методы
Искусственный
мутагенез
Отбор по продуктивности
Генная инженерия
Основан на выделении нужного гена из генома одного организма и введение его в геном другого
Синтез гена искусственным путем и введение в геном бактерий
Экспериментальный мутагенез – это воздействие на организм различных
мутагенов, с целью получения мутаций (химические вещества и радиация)
Например:
- Штамм гриба пеницилла повысил свою продуктивность в 1000 раз.
- Штамм, образующий аминокислоту – в 300 раз.
Но возможности традиционной селекции ограничены.
Успехи таких наук, как молекулярная биология и генетика в изучении микроорганизмов, а так же возрастающие потребности практического применения микробных продуктов привели к созданию новых методов целенаправленного и контролируемого получения микроорганизмов с заданными свойствами
- Изучить текст параграфа.
- Составить чайнворд, используя термины параграфов 34 - 37.
Слайд 2
Микроорганизмы
Бактерии, микроскопические грибы, простейшие
Слайд 3
Использование микробов
- В хлебопечении
- В виноделии
- В производстве кормового белка
- В производстве молочнокислых продуктов
- В производстве биологически активных веществ (антибиотиков, гормонов, витаминов, аминокислот, ферментов)
- В сельском хозяйстве (при производстве силоса)
- Для биологической защиты растений и очистки сточных вод
Слайд 4
Слайд 5
Из более чем 100 тыс. видов известных в природе микроорганизмов человеком используется несколько сотен, и число это растет. Качественный скачок в их использовании произошел в последние десятилетия, когда были установлены многие генетические механизмы регуляции биохимических процессов в клетках микроорганизмов.
Слайд 6
Особенности селекции микроорганизмов
1) у селекционера имеется неограниченное количество материала для работы: за считанные дни в чашках Петри или пробирках на питательных средах можно вырастить миллиарды клеток;
2) более эффективное использование мутационного процесса, поскольку геном микроорганизмов гаплоидный, что позволяет выявить любые мутации уже в первом поколении;
3) простота генетической организации бактерий: значительно меньшее количество генов, их генетическая регуляция более простая, взаимодействия генов просты или отсутствуют.
Слайд 7
Методы селекции микроорганизмов
- Искусственный мутогенез
- Молекулярная гибридизация
- Искусственный отбор
Слайд 8
Широко используют различные способы рекомбинирования генов: конъюгацию, трансдукцию, трансформацию и другие генетические процессы. Например, конъюгация (обмен генетическим материалом между бактериями) позволила создать штамм Pseudomonas putida, способный утилизировать углеводороды нефти.
Слайд 9
Часто прибегают к трансдукции (перенос гена из одной бактерии в другую посредством бактериофагов), трансформации (перенос ДНК, изолированной из одних клеток, в другие) и амплификации (увеличение числа копий нужного гена).
Слайд 10
Важнейшим этапом в селекционной работе является индуцирование мутаций. Экспериментальное получение мутаций открывает почти неограниченные перспективы для создания высокопродуктивных штаммов. Вероятность возникновения мутаций у микроорганизмов (1x10-10- 1 х 10-6) ниже, чем у всех других организмов (1x10-6-1x10-4). Но вероятность выделения мутаций по данному гену у бактерий значительно выше, чем у растений и животных, поскольку получить многомиллионное потомство у микроорганизмов довольно просто и сделать это можно быстро.
Слайд 11
Получение антибиотиков
Плесневые грибы-актиномицеты обрабатывают мутагенами химического и физического действия
Слайд 12
Биотехнология
Использование живых клеток и биологических процессов для получения веществ, необходимых человеку
Слайд 13
Направления биотехнологии
- Генная инженерия
- Клеточная инженерия
Слайд 14
Генная инженерия
- Совокупность методов воздействия на ДНК, позволяющих переносить наследственную информацию из одного организма в другой.
- Таким получают инсулин, интерферон, антиген вируса гепатита, гормоны роста и др.
Слайд 15
Слайд 16
Создание гибридной ДНК
ДНК одного организма вводятся в клетки другого организма. Например, гены высших организмов вносят с бактериальные клетки. Бактерия получает возможность вырабатывать белок, кодируемый ее новой ДНК
Слайд 17
Клеточная инженерия
- Метод конструирования клеток нового типа путем гибридизации их содержимого.
- При гибридизации искусственно объединяют целые клетки разных организмов, создавая новый гибридный геном.
Loading...