Селекція мікроорганізмів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

КЗ «Педагогічний ліцей»

Кіровоградської міської ради

Кіровоградської області

Доповідь на тему:

«Селекція мікроорганізмів»

Доповідь підготувала

учениця 11 укр. філ. класу

Гаваза Юлія

м.Кропивницький 2016 рік

Селекція -- наука про методи створення нових та вдосконалення вже існуючих штамів мікроорганізмів, сортів рослин та порід тварин з цінними ознаками та властивостями.

В основі селекції лежать спадкова мінливість організмів та штучний добір.

Штучний добір -- вибіркове допущення до розмноження тварин, рослин або інших організмів з метою виведення нових сортів та порід.

Для проведення селекції людина створює штучні популяції організмів, що мають спільні корисні ознаки. Такі популяції у роли називаються сортами, у тварин -- породами. Клон клітини мікроорганізмів, що володіє певними властивостями, називається штамом.

Мікроорганізми, незважаючи на порівняно коротку історію їх вивчення, здавна використовувалися людиною для своїх потреб. Переважно це були еукаріотичні мікроорганізми -- дріжджі (пекарські, винні, пивні) та різні види цвільових грибів, що використовуються у сироварінні. Через обмеженість знань про ці організми неможливо було провести їх селекцію, вона могла відбуватися лише в незначній мірі та несвідомо.

Сучасні методи дослідження дозволяють виявити корисні характеристики мікроорганізмів-прокаріот. Переважно ці мікроорганізми використовуються людиною як продуценти цінних хімічних речовин - антибіотиків, вітамінів, органічних кислот. Оскільки у прокаріот немає статевого процесу, до них неможливо застосувати методи гібридизації. Як правило, наявність у генотипі генів, що визначають корисні ознаки, забезпечується шляхом індукованого мутагенезу(-- це виникнення спадкових змін під впливом спрямованої дії факторів зовнішнього і внутрішнього середовищ). Гаплоїдність більшості прокаріот дозволяє мутації проявитися зразу. Клітини, у генотипі яких є мутація, відбирають та розмножують, формуючи великі культури нащадків однієї клітини (клони). Тому форма штучного добору, що використовується у селекції мікроорганізмів, називається клональним добором.

Особливості

Селекція мікроорганізмів повинна враховувати такі їх особливості, як відсутність статевого процесу та гаплоїдність (прокаріоти), можливість швидкого розмноження та здатність до індукованого мутагенезу.

Ці особливості накладають свій відбиток на вибір методів селекції мікроорганізмів, які багато в чому істотно відрізняються від методів селекції рослин і тварин. Наприклад, в селекції мікроорганізмів зазвичай враховуються їх природні здібності синтезувати будь-які корисні для людини сполуки (амінокислоти, вітаміни, ферменти та ін.) У разі використання методів генної інженерії можна змусити бактерії та інші мікроорганізми продукувати ті сполуки, синтез яких у природних природних умовах їм ніколи не був притаманний (наприклад, гормони людини і тварин, біологічно активні сполуки).

селекція мікроорганізм еукаріотичний прокаріот

Основні методи селекції мікроорганізмів

* Штучний добір для відбору вихідного матеріалу.

* Штучний мутагенез для збільшення різноманітності вихідного матеріалу.

* Штучне схрещування різних штамів за допомогою вірусів-бактеріофагів.

* Методи генетичної та клітинної інженерії для перенесення та видозміни спадкової інформації.

Часто вдаються до трансдукції (перенесення гена з однієї бактерії в іншу за допомогою бактеріофагів), трансформації (перенесення ДНК, ізольованої з одних клітин, в інші) і ампліфікації (збільшення числа копій потрібного гена).

Найважливішим етапом в селекційній роботі є індукування мутацій. Експериментальне отримання мутацій відкриває майже необмежені перспективи для створення високопродуктивних штамів. Імовірність виникнення мутацій у мікроорганізмів (1Ч10-10-1 х 10-6) нижче, ніж у всіх інших організмів (1Ч10-6-1Ч10-4). Але ймовірність виділення мутацій з даного гену у бактерій значно вище, ніж у рослин і тварин, оскільки отримати багатомільйонне потомство у мікроорганізмів досить просто і зробити це можна швидко.

Для виявлення мутацій служать селективні середовища, на яких здатні рости мутанти, але гинуть батьківські клітини дикого типу. Проводиться також відбір за забарвленням і формою колоній, швидкості росту мутантів і диких форм і т. д.

Відбір за продуктивністю (наприклад, продуцентів антибіотиків) здійснюється за ступенем антагонізму і пригнічення росту чутливого штаму. Дня цього штам-продуцент висівається на газон чутливої культури. За розміром плями, де відсутній ріст чутливого штаму навколо колонії штаму-продуцента, судять про ступінь його активності (в даному випадку антибіотичною). Для розмноження, природно, відбираються найбільш продуктивні полонії. У результаті селекції продуктивність продуцентів вдається збільшити в сотні і тисячі разів. Наприклад, шляхом комбінування мутагенезу і відбору в роботі з грибом Penicillium був збільшений вихід антибіотика пеніциліну приблизно в 10 тис. разів порівняно з вихідним диким штамом.

Продуцемнти -- організми, які продукують органічні речовини із неорганічних сполук. Організми, які здатні до фото- або хемосинтезу.

Важливим підходом в селекційній роботі з мікроорганізмами є отримання рекомбінантів шляхом злиття протопластів, або гібридизації, різних штамів бактерій. Злиття протопластів дозволяє об'єднати генетичні матеріали і таких мікроорганізмів, які в природних умовах не схрещуються.

Рекомбінанти - це ферменти, які об'єднані в ланцюгу ДНК.

Протопласт - це вміст рослинної клітини. Складається з клітинної мембрани і протоплазми, не включає оболонку рослинної клітини.

Гібридизація -це процес отримання гібридів, в основі якого лежить об'єднання генетичного матеріалу різних клітин в одній клітині.

Отже, селекція мікроорганізмів включає в себе етапи та методи, за яких цей процес можна досліджувати глибше та зрозуміліше. Навколо нас дуже багато селекційних процесів серед мікроорганізмів, яким ми навіть не надаємо значення, оскільки думаємо, що в цьому немає нічого особливого.

Размещено на Allbest.ru