Урок по биологии в 9 классе Селекция микроорганизмовподготовила учитель химии и биологии Выскребенцева С.В.
Задачи урока: 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.
Микроорганизмы - мельчайшие организмы, различаемые только под микроскопом
Болезни, вызываемые микроорганизмами. 1 ГРИБЫ - себорея, парша, дерматомикозы2 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..
1. Повсеместное распространение2. Высокая скорость роста и размножения3. 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 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 Разработка новых методов переработки и хранения пищевых продуктов с использованием микроорганизмов Производство кормовых белков Для домашних животных Удаление серосодержащих соединений из угля Получение органических кислот, использование ферментов в моющих средствах, создание клеев, волокон, желатинизирующих веществ, загустителей, ароматизаторов и др.
Использование микроорганизмов в нефтедобывающей промышленности Усовершенствование методов переработки промышленных и бытовых отходов Использование клеточной технологии в сельском хозяйстве Применение ферментных препаратов для совершенствования диагностики, создания новых лекарств и лечебных препаратов. Микробиологический синтез ферментов, антибиотиков, интерферона, гормонов (инсулин, соматотропин и др.) 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.
Экспериментальный мутагенез 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