По теме:

Задачи урока: 1. Сформировать у учащихся представление об основных методах селекционной работы с микроорганизмами. 2. Научить обосновывать значение метода искусственного мутагенеза для процесса выведения новых штаммов микроорганизмов. 3. Познакомить с основными направлениями биотехнологии. 4. Убедить учащихся в том, что биотехнология является гармоничным соединением современных научных знаний и практической деятельности, нацеленных на оптимальное решение народнохозяйственных проблем и задач. 5. Продолжить развитие познавательного интереса у старшеклассников к изучению проблем современной селекции.

Микроорганизмы - мельчайшие организмы, различаемые только под микроскопом Сине-зеленые водоросли Микроорганизмы Бактерии ВирусыГрибы Простейшие

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=70-105С, 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 в 500 кг. за сутки образует 0,5 кг. белка, а 500 кг.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.

Разработка новых методов переработки и хранения пищевых продуктов с использованием микроорганизмов Получение синтетических вакцин 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

Использование микроорганизмов в нефтедобывающей промышленности Использование клеточной технологии в сельском хозяйстве Усовершенствовани е методов переработки промышленных и бытовых отходов Применение ферментных препаратов для совершенствования диагностики, создания новых лекарств и лечебных препаратов. Микробиологический синтез ферментов, антибиотиков, интерферона, гормонов (инсулин, соматотропин и др.) Выщелачивание руд Получение бактериальных удобрений

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 1 способ Основан на выделении нужного гена из генома одного организма и введение его в геном другого 2 способ: 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