В широком смысле слова селекция как процесс изменения домашних животных и культурных растений, по выражению Н.И. Вавилова, «представляет собой эволюцию, направленную волей человека». Селекция означает отбор для улучшения уже существующих сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов.
Микроорганизмы - мельчайшие организмы, различаемые только под микроскопом. Микроорганизмы Бактерии Вирусы Грибы Простейшие Сине-зелёные водоросли
Продукты микробиологической промышленности используются в хлебопечении пивоварении виноделии Приготовлении многих молочных продуктов Микроорганизмы используют для биологической очистки сточных вод, улучшений качеств почвы. В настоящее время разработаны методы получения марганца, меди, хрома при разработке отвалов старых рудников с помощью бактерий, где обычные методы добычи экономически невыгодны. Производство кормов для животных. Для каких целей используют микроорганизмы?
5 С помощью микробиологической промышленности получают антибиотики гормоны различные ферменты витамины аминокислоты, белки и многое другое
На небольшой площади в специальных аппаратах с питательной средой в считанные дни можно вырастить миллиарды особей. быстрая смена поколений, следовательно, ученые имеют больше возможностей для отбора; отсутствует половое размножение, поэтому не применимы известные методы селекции высших организмов (скрещивание, гибридизация). Имеют микроскопические размеры; При неблагоприятных условиях переходят в анабиоз (спорообразование).
Методы селекции микроорганизмов Биотехнология Генная инженерия Искусственный мутагенез 1 способ Основан на выделении нужного гена из генома одного организма и введение его в геном другого 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 2 способ: Синтез гена искусственным путем и введение в геном бактерий Отбор по продуктивности Отбор по продуктивности
Чтобы вызвать мутационную изменчивость применяют мутагены (различные виды радиации, температура, ряд химических различные виды радиации, температура, ряд химических соединений (нитраты, нитриты, бромурацил, 2-аминопурин, нитрозогуанидин и др.). Геном бактерий гаплоидный, любые мутации проявляются уже в первом поколении. Хотя вероятность естественного возникновения мутации у микроорганизмов такая же, как и у всех других организмов (1 мутация на 1 млн. особей по каждому гену), очень высокая интенсивность размножения дает возможность найти полезную мутацию по интересующему исследователя гену.
Располагая большим разнообразием мутантных форм, селекционер отбирает среди сотен бесполезных или вредных изменений единичные ценные формы и использует их при выведении новых сортов. В результате мутаций у растений могут появляться новые, ранее не известные, полезные признаки, при получении которых такой испытанный и ведущий метод, как гибридизация, может оказаться неэффективным. Часто мутанты одновременно с положительными изменениями имеют и отрицательные. В этих случаях их можно использовать для скрещивания с лучшими сортами или с другими мутантами с целью передачи только ценного новообразования.
- 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.
Производство с помощью микроорганизмов и культивируемых эукариотических клеток биологически активных соединений (ферментов, витаминов, гормональных препаратов), лекарственных препаратов (антибиотиков, вакцин, сывороток, высокоспецифичных антител и др.), а также белков, аминокислот. Используемых в качестве кормовых добавок; Применение биологических методов борьбы с загрязнением окружающей среды (биологическая очистка сточных вод, загрязнений почвы и т. и.) и для защиты растений от вредителей и болезней. Создание новых полезных штаммов микроорганизмов, сортов растений, пород животных и т. п.
совокупность методик, позволяющих выделять нужный ген из генома одного организма и вводить его в геном другого организма. Бактерии и грибы в геном которых внедрены «чужие» гены называются трансформированными. Традиционным объектом генной инженерии является 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. Процесс создания трансформированных бактерий включает в себя следующие этапы: «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. Вектор должен содержать маркерные гены, которые придают клетке-реципиенту новые свойства, позволяющие отличить эту клетку от исходных клеток. Затем вектор вводится в бактерию, и на последнем этапе отбираются те бактерии, в которых введенные гены успешно работают. Чаще всего используют кишечную палочку. 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.
осуществляется по степени антагонизма и угнетения роста чувствительного штамма. Среди микроорганизмов отбирают особей с нужными мутациями и получают штаммы (от нем. stamm – племя, род) – чистые культуры микроорганизмов, превосходящие по продуктивности исходные. Так были получены штаммы гриба пенициллума, в тысячи раз превосходящие по продуктивности исходные культуры.