Селекция микроорганизмов. Методы и значение селекции в биологии
Содержание:
Бактерии, актиномицеты, микоплазмы, простейшие и одноклеточные эукариоты – это микроорганизмы, которые человек сумел применить в промышленном производстве, сельскохозяйственной деятельности, медицине.
Насчитывается примерно 100 тыс. видов микроорганизмов и около сотни из них активно используются людьми. В конце прошлого столетия особенно активно стали заниматься изучением генома микроорганизмов и разработали ряд методов управления биохимическими процессами.
Для эффективного производства необходимы такие качества микроорганизмов как:
- Быстрый рост;
- недорогие условия для размножения и жизнедеятельности бактерий;
- недопустимость заражения людей мутированными микроорганизмами.
Основная задача селекционеров выводить новые штаммы, с точно установленными хаpaктеристиками и способствовать их внедрению в производство.
Биотехнология — наука, изучающая применение живых организмов и их биологических свойств, для выработки новых, полезных веществ используемых человеком. Бактерии, простейшие, грибы, клетки растений и животных являются основными объектами изучения биотехнологии.
Чем селекция микроорганизмов отличается от селекции растений и животных?
- Для работы есть обилие исходного материала — за короткий промежуток времени на питательной среде вырастают миллионы колоний бактерий;
- мутационные изменения можно увидеть уже в первом поколении, так как набор хромосом клеток простейших одинарный, что делает селекцию эффективней;
- структура генома бактерий проще, чем у растительных и животных клеток. Поэтому не так трудно отрегулировать действие генов друг на друга.
Учитывая хаpaктеристики и особенности селекции микроорганизмов, были разработаны особые методы их исследований. Селекционеры используют такие методы селекции: генетическую инженерию, искусственный мутагенез и отбор.
Методы селекции микроорганизмов
Генетическая инженерия
Генетическая инженерия — метод, который дает возможность внедрять необходимый наследственный материал, полученный из клетки одного организма, в геном другого. Образованные таким путем микроорганизмы называются трaнcформированными.
В генной инженерии чаще всего используется Escherichia coli, бактерия, обитающая в кишечном тpaкте человека. Благодаря ей продуцируется гормон роста — соматотропин, инсулин, который прежде можно было получить только из клеток поджелудочных желез домашних животных, интерферон, используемый для лечения вирусных заболеваний.
Процесс получения трaнcформированных микроорганизмов делится на ряд последовательных стадий.
Стадии получения трaнcформированных микроорганизмов
Поиск нужных генов и вырезание их из генома. Это возможно благодаря действию специфичных ферментов — рестриктаз.
Образование субстрата — особой конструкции, в ее составе необходимая закодированная хаpaктеристика будет встроена в геном другой клетки. Для формирования субстрата используют двухцепочечные кольцевые молекулы (плазмиды).
Ген встраивают в плазмиду под действием ферментов, которые осуществляют лигирование – соединение двух молекул. Генетическая конструкция состоит из определенных частей — это промотор, терминатор, ген-оператор и ген-регулятор, которые нужны для контроля генов. В структуре новообразованной конструкции находятся также маркерные гены, которые обеспечивают проявление новых хаpaктеристик, отличающих ее от первичных клеток.
Tрaнcформация — введение новой генетической информации в геном микроорганизма.
Скрининг — сортировка бактерий, выбор организмов с успешно внедренными хаpaктеристиками.
Дальнейшее размножение полученных бактерий.
Искусственный мутагенез
Для получения желаемых мутаций на микроорганизмы воздействуют рентгеновскими лучами, ультрафиолетом, химическими соединениями, что повышает скорость мутирования и его эффективность.
Искусственный отбор
Проводят отбор штаммов с высокой синтезирующей активностью.
Перед отбором производительных штаммов, селекционер длительное время работает с первоначальным геномом клеток. Используются разные методы перестройки генома: конъюгация, трaнcдукция, трaнcформация.
Конъюгация – перенос части генетического материала при непосредственном контакте двух бактериальных клеток, дала возможность создать штамм, который может утилизировать углеводороды нефти.
Амплификация — умножение числа копий необходимого гена. Благодаря амплификации многократно удалось повысить синтез антибиотиков.
Стимуляция мутаций — необходимый этап в селекции. Изменения генома микроорганизмов возникают не так часто как в клетках растений и животных. Но возможность выделения этой мутации у бактерий гораздо выше, чем у других организмов, потому что получить миллиарды колоний микроорганизмов можно легко и быстро.
Отбор по производительности (например, бактерий синтезирующих антибиотики) происходит по степени влияния трaнcформированного штамма бактерии на рост и размножение болезнетворного микроорганизма. Их селят на питательную среду и определяют активность штамма по диаметру очага, где рост патологических бактерий замедлен или отсутствует. Для дальнейшей работы используют самые продуктивные виды бактерий.
Так традиционные методы селекции микроорганизмов (мутагенез и искусственный отбор) дали возможность при селекции грибов Penicillium, ускорить синтез антибиотика пенициллина в тысячи раз соотносительно с первоначальным штаммом.
Значение и роль в биологии селекции микроорганизмов
Широко применяются в медицинской промышленности для изготовления лекарственных средств – антибиотиков, незаменимых при лечении бактериальных заболеваний. Необходимы для синтеза ферментов, витаминов, аминокислот.
Для производства продуктов питания применяются дрожжевые грибки, с помощью селекции выделяют виды, которые наиболее быстро вызывают брожение теста и повышают качество продукции.
Примером селекции микроорганизмов также служит использование новых штаммов для изготовления молочнокислых продуктов, виноделия.
В сельском хозяйстве для получения силоса или для защиты растений также используют трaнcформированные микроорганизмы.
Комментарии:
Данный урок является одним из вариантов уроков с применением компьютерных технологий. Применяя на уроках компьютерную технику, а также разнообразные формы, методы и педагогические техники, можно повысить плотность урока, интенсифицировать его, сделать урок интересным и содержательным. Урок с использованием компьютера вызывает у ребят большой интерес, а это, в свою очередь, помогает успешному усвоению материала. Резко повышается активность учащихся на уроке, они включаются в процесс мышления и обучения....
09 07 2026 16:59:54
Если отложить в сторону традиционные бумажные разработки уроков, традиционное преподавание с мелом и тряпкой в руках, то останутся сегодня мощные помощники: компьютер, Интернет и ЦОРы. Что же представляют собой ЦОРы как образовательный программный продукт? Как и для чего можно (нужно) их использовать на уроках?...
08 07 2026 6:10:27
Целью интегрированного урока биологии и информатики является активизация познавательной деятельности учащихся, отработка навыков поиска информации в Интернете, умение систематизировать полученные знания и предоставить отчет о своей работе в виде презентации.
...
07 07 2026 10:32:21
На уроке рассматривается ода Ломоносова «Вечернее размышление о Божием величестве при случае великого северного сияния». На примере показывается, что научные труды Ломоносова не только прокладывали пути современному знанию, но и устремлены в будущее, к нам. По ходу урока учащиеся работают в электронном конспекте....
06 07 2026 8:15:57
Программа предназначена для учителей биологии, преподающих в 10–11-х классах естественнонаучного профиля (химико-биологическая или биолого-географическая специализация), в качестве элективного курса. Необходимость в разработке программы возникла в связи с тем, что существует вполне определенный «разрыв» в усвоении знаний по цитологии и генетике на основе школьной программы и требованиями со стороны программ для поступления в вузы....
05 07 2026 21:32:29
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: сформировать у учащихся понятия о химических явлениях....
04 07 2026 16:54:31
Цель урока — познакомить учащихся с многообразием плодов и их классификацией; закрепить понятия "завязь", "цветок", "околоцветник", "соцветия"; научить учащихся распознавать различные типы плодов....
03 07 2026 0:27:18
Интеграция учебных предметов – новация, получившая широкое распространение. Под интегрированным обучением понимается процесс создания новых дидактических эквивалентов, отражающих тенденции интеграции современной науки. Интегрированное знание является информационно более емким и направлено на интеллектуальное развитие личности. В интегрированном содержании заключено больше возможностей для формирования альтернативного мышления учащихся. Развитию учащихся способствует интегрированный урок биологии и литературы «Судьбы генетики в нашем Отечестве. Роман В.Дудинцева «Белые одежды»....
02 07 2026 6:51:23
При проведении уроков в старших классах учителя сталкиваются с проблемой того, что не хватает наглядных материалов для демонстрации различных процессов и явлений, происходящих в природе. Современному учителю предоставляется возможность использовать на уроках ИКТ. Я составила презентацию к уроку, посвященному естественному отбору.
...
01 07 2026 9:13:26
Учащиеся знакомятся с некоторыми страницами жизни и творчества великого Ч.Дарвина. Дарвин – человек, наделенный неутомимым терпением при собирании многочисленных фактов, имеющий удивительную способность выводить заключения, обладающий бесподобным слогом – словом, человек совершенный, способный для громадного труда, который он предпринял и выполнил. В материалы урока включены: презентация ученицы 11-го класса, сообщения учащихся, лабораторный пpaктикум, тест.
...
30 06 2026 19:38:57
Предлагаемый урок рассчитан на 2 часа и проводится в рамках изучения раздела «Тип Хордовые. Класс Птицы» после изучения темы «Размножение и развитие птиц». Дидактическая цель урока: создать условия для осмысления новой учебной информации, применение ее в знакомой и новой учебной ситуации – при проверке уровня усвоения системы знаний и умений....
29 06 2026 3:56:22
Урок представлен групповым проектом. Каждая группа работает над определённой проблемой, выдвигает гипотезу и в ходе работы подтверждает или опровергает её. Группа «Историки» освещает историю переливания крови; группа «Медики» рассказывает о групповых факторах крови; группа «Генетики» решает пpaктические задачи; группа «Социологи» рассказывает о результатах анкетирования; группа «Служба крови» освещает проблемы донорства....
28 06 2026 12:31:58
Урок является заключительным в разделе «Отделы растений» преподавания биологии за 6-й класс. Различные формы повторения пройденного материала дают возможность закрепить и углубить знания учащихся. Активизация познавательной деятельности учащихся осуществляется на уроке за счет выполнения творческих заданий: подготовка сообщений по отделам растений, выступление в качестве экскурсоводов, исполнение роли деревьев, представление презентации с использованием компьютера.
...
27 06 2026 9:32:15
Методическая разработка является уроком-игрой, на котором решается проблемный вопрос о грибе, который не похож на другие. Приводится вариант игрового материала о грибах из дополнительной литературы. Все сообщения детей о грибах сопровождаются показом рисунков на компьютере....
26 06 2026 20:19:30
Работа представляет собой полную разработку урока по теме «Что я знаю о живых организмах» по природоведению (5-й класс, учебник: Т.С. Сухова, В.И. Строганов, программа под редакцией И.Н. Пономарёвой). Урок в форме игры «Копилка»....
25 06 2026 18:30:57
Урок-путешествие, целью которого является сформировать представление о витаминах и авитаминозах, нормах рационального питания, развивать творческое мышление и интеллектуальные способности учащихся, а также эстетическое и физическое воспитание учащихся....
24 06 2026 11:49:27
Это заключительный урок главы "Пищеварение". Урок помогает обобщить полученные ранее знания и сформировать целостное представление о гигиене питания, о предупреждении отравлений и пищевых инфекций. Урок сопровождается презентацией, в которой рассматриваются основные разновидности "fast food" и предлагаются варианты правильного питания.
...
23 06 2026 0:56:59
Урок биологии с применением проблемного подхода для развития интеллектуальных и творческих способностей учащихся.
Моей целью как учителя является формирование саморазвивающейся, умеющей принимать самостоятельные правильные решения личности, то есть субъекта деятельности, производящего самого себя. Мотивация, приносящая ребенку радость познания, вызывает устойчивый интерес к учебе....
22 06 2026 22:12:25
Изготовление и разбор процессов на модели Дондерса поможет учащимся лучше усвоить тему. Проверочная работа контролирует знания по теме «Механизм вдоха и выдоха»....
21 06 2026 8:54:11
На уроке проводится экспериментальная работа по группам, так как проведение и личное участие в опытах помогает учащимся усвоить процесс. Модульная технология обучения помогает четко поставить цели каждого этапа и по результатам сформулировать выводы, что позволяет добиться целостного понимания процесса фотосинтеза.
...
20 06 2026 17:45:44
В современную эпоху быстрого обновления знаний и информационных технологий важное место в формировании творческих способностей учащихся занимает исследовательский метод обучения. Учебно-исследовательская работа с учащимися в нашей школе организуется по двум направлениям: урочная учебно-исследовательская деятельность учащихся: проблемные уроки, семинары, пpaктические и лабораторные занятия, урочные проекты; внеурочная учебно-исследовательская деятельность учащихся, которая является логическим продолжением урочной деятельности.
...
19 06 2026 18:46:24
Урок поможет учителям биологии в подборе материала к уроку, выборе форм и методов работы на уроке по данной теме. Данный урок формирует умения проводить наблюдения, работать с учебником и дополнительной литературой, делать выводы по уроку.
...
18 06 2026 5:24:54
Урок проводится по технологии "педагогическая мастерская", которая предполагает предметно-деятельностный подход к обучению. Сочетание УМК по биологии под редакцией Н.И.Сонина и применение технологии педагогической мастерской способствует развитию познавательной активности учащихся, формирует стойкий повышенный интерес, прививает навыки самостоятельной работы. В течение урока дети находятся в постоянной деятельности по получению новых знаний, их корректировке и систематизации....
17 06 2026 11:40:10
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
В ходе урока дается обобщенное представление о процессе оплодотворения в живой природе. Рассмотрены различные типы оплодотворения, а также факторы, влияющие на этот процесс. Презентация содержит видеофрагменты, смонтированные мной специально для урока, а также анимацию из банка ЦОР....
16 06 2026 12:54:17
Замысел урока заключается в создании условий для развития интеллектуальных способностей учащихся и максимального влияния образовательного процесса на личность ученика.
...
15 06 2026 11:50:30
В статье рассматривается принцип разработки дидактических игр на основе компьютерной презентации на примере игры "Приключения в Королевстве Хлебных злаков", созданной педагогами МОУДОД ЦДОД "Созвездие" г. Воронежа. Рассматривается структура игры, ее образовательный потенциал, особенности использования в учебном процессе. Для создания игр данного типа не требуется знания основ программирования, что предоставляет педагогам значительные возможности для обогащения педагогической среды....
14 06 2026 3:45:19
Парвовирусный энтерит провоцирует не только развитие профузного поноса. У собаки отмечается тошнота, рвота, она отказывается от приема пищи, а порой и воды....
13 06 2026 18:21:39
Урок проводится в 5-м классе при изучении темы "Тела и вещества" по учебнику В.М. Пакуловой, Н.В. Ивановой "Природоведение. Природа неживая и живая". На уроке используются разнообразные формы проверки знаний учащихся. Данный урок даёт возможность учителю показать взаимосвязь органического и неорганического мира.
...
12 06 2026 8:28:31
Разработка урока включает лабораторную работу, состоящую из 2-х частей. Для проведения урока предполагается наличие лабораторного и мультимедийного оборудования, а также традиционных плаката и учебника. Работа учащихся на уроке оценивается при проверке изученного ранее материала и по итогам выполнения лабораторной работы....
11 06 2026 5:39:54
Материал выполнен в виде устного журнала, состоящего из нескольких страниц, рассчитан на учащихся 6-7-х классов. Каждая страница содержит данные, связанные с растениями, их значением для окружающей среды и человека. Большой упор сделан на растения данной местности, "Растения под охраной", опасные растения.
...
10 06 2026 13:47:24
Решение задачи раннего выявления, обучения, воспитания и развития одаренных и талантливых детей составляет важнейшую задачу системы образования и формирования творческого потенциала страны, обеспечивающего интенсивное социальное развитие и научно-технический прогресс во всех областях науки, культуры и производства. Для решения этой задачи необходима прежде всего специально создаваемая развивающая образовательная среда. Развивающая образовательная среда – это созданная обучающим, обучающимися и их родителями атмосфера интеллектуального поиска и познавательной творческой деятельности в правильно организованном педагогическом процессе....
09 06 2026 15:48:43
Учитель использует информационно-коммуникативную технологию, применяет формы организации познавательной деятельности: индивидуальную и групповую. Создает проблемную ситуацию, организует поиск информации в учебной литературе, использует УМК «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия». Общая биология 10-й класс....
08 06 2026 4:43:10
Виртуальная экологическая тропа, на которую перенесена дендроэкскурсия, проведена в 2008 году в окрестностях «Скалы Мир». Такая форма расширяет аудиторию, знакомит с уникальным природным объектом. Кроме того, виртуальная экскурсия поддерживает интерес людей к изучаемому объекту....
07 06 2026 22:33:15
В работе представлен шаблон компьютерной презентации с примером использования ее на уроке биологии. Тема урока: «Строение и значение кожи».
В школе разработаны нормы проектирования уроков, которыми пользуются все учителя.
Данная презентация соответствует этим нормам и помогает учителю биологии достаточно быстро подготовить урок, тема которого связана со строение и функцией органа или системы органов.
...
06 06 2026 12:51:25
Одновременно повторяются знания о строении ЦНС человека и функциях отделов головного мозга, изученные в курсе «Биология–8. Человек». Применяется мозговой штурм. В ходе критического анализа идей формулируется вывод: эволюция человека шла в направлении цефализации, в результате действия биологических, социальных факторов и отбора сформировалась уникальная структура головного мозга....
05 06 2026 15:54:10
Степень познавательной активности школьников зависит от степени воспитанности, любознательности, сознательности, волевых усилий, но если у ученика этих качеств нет, то их формирование входит в профессиональную функцию учителя. Степень активности школьников является реакцией на методы и приемы работы учителя, показателем его педагогического мастерства. Уровневую дифференциацию работы учащихся на уроке можно организовать на всех его этапах: при изложении нового материала, закреплении и повторении, при контроле ЗУН....
04 06 2026 23:56:19
Интегрированный урок биологии и МХК.
Что такое красота? Какова её роль в жизни живых организмов? Субъективна она или существует вне нашего сознания? Что понимаем мы под красотой человеческого тела? Эти вопросы поставлены перед учащимися на занятии. В ходе урока - две позиции: красота субъективна, считает учитель литературы, приглашая в путешествие по времени, в ходе которого предлагаются различные точки зрения на красоту человека; красота объективна, считает учитель биологии, так как в основе её – гармоничность и целесообразность. Учащимся даётся право принять любую из позиций, аргументируя свой выбор.
...
03 06 2026 0:13:50
Знание студентами медицинских колледжей и медицинских училищ темы «Эволюция человека» важно как с позиций формирования мировоззрения, так и востребованности знаний в будущей профессии. В работе показана эффективность использования приема эвристической беседы для достижения образовательных целей занятия; рассмотрена методическая реализация представленного технологического приема; приведен анализ выполненных студентами проверочных работ....
02 06 2026 12:41:40
Урок изучения новой темы является вторым по разделу «Развитие эволюционных идей. Доказательства эволюции». Цель урока: познакомить обучающихся с различными группами доказательств эволюционного процесса; раскрыть научное значение обнаружения в развитии зародышей следов далекой истории систематических групп; дать оценку биогенетического закона Ф.Мюллера и Э.Геккеля как эмбриологического доказательства....
01 06 2026 21:55:15
Данная методическая разработка может быть рекомендована учителям работающим по программе В.В. Пасечника, В.М. Пакуловой, В.В. Латюшина, и др. Урок «Иммунология на службе здоровья» является заключительным по теме «Кровь. Внутренняя среда организма», поэтому целесообразно рассматривать его, как урок-обобщение. На уроке предполагается самостоятельная работа учащихся с учебником....
31 05 2026 16:10:38
Интерес к окружающему нас миру всегда вызывает много вопросов у детей. Конспект урока представляет материалы о символах края, о географическом положении, о климатических зонах, о формах земной поверхности, о растительном и животном мире. Материал урока можно использовать на уроке окружающего мира, краеведения, географии....
30 05 2026 20:32:55
Урок формирует навыки здорового образа жизни у детей. Учащиеся знакомятся со строением и жизнедеятельностью бактерий и их огромным значением в природе и жизни человека....
29 05 2026 1:30:42
В ходе занятие школьники расширяют свои знания о представителях типа «моллюски», об их значении в природе и для человека, об их уникальности. Также учащиеся отpaбатывают навыки узнавания представителей моллюсков по фотографиям, рисункам и paковинам....
28 05 2026 5:50:26
Урок контроля, оценки и коррекции знаний учащихся проводится в групповой и индивидуальной форме. Выполняя различные задания, учащиеся отpaбатывают знание основных фактов, понятий, терминов, закономерностей; обобщают и систематизируют изученное по теме....
27 05 2026 11:26:22
На уроке, посвященном многообразию водорослей Черного моря, ученики знакомятся с представителями водорослей, произрастающих в Черном море. Рассматривается их роль в образовании органических веществ из углекислого газа и солнечной энергии и выделение кислорода. На уроке вводятся понятия «бентоз» – растения и животные, обитающие на дне, «планктон» – растения и животные, обитающие в толще воды, «нектон» – активно плавающие существа – рыбы, дельфины....
26 05 2026 6:14:36
Комбинированный по типу урок, в котором сочетаются объяснительно-иллюстративные методы традиционной технологии, элементы проблемного обучения и информационно-коммуникационные технологии. Через включение в ход урока стихов, загадок - усилить эмоционально-образное восприятие учебного материала. Кроме того, применяя тестовые задания на разных этапах урока, осуществить контроль как ранее изученного, так и нового материала.
...
25 05 2026 23:30:22
Внеклассное мероприятие "В гостях у Лешего" было проведено во время Недели естественных наук в нашей школе. В ней участвовали ученики 6-х классов. Праздничность вечера, его художественное оформление создали эмоциональный настрой, способствующий развитию познавательного интереса и лучшему восприятию информации....
24 05 2026 16:23:17
Считаю целесообразным использование на уроке следующего оборудования: таблица "Сосна обыкновенная", коллекции голосеменных растений, презентация. Учащимся предложены опережающие задания: подготовка сообщений об особенностях строения, жизнедеятельности голосеменных растений, их значении в природе и жизни человека. Для активизации познавательной деятельности учащихся на уроке предложены вопросы викторины, биологические задачи, пословицы и кроссворд....
23 05 2026 8:23:30
Урок знакомит с многообразием кишечнополостных, их ролью в природе и жизни человека. Отражает задачи экологического воспитания, любовь к природе, многообразие животного мира. Медиапродукт позволяет улучшить наглядность, совершенствовать методику проведения урока, заменить мел и доску цифровой технологией, повышает познавательный интерес учащихся к предмету.
...
22 05 2026 16:56:22
Применение компьютера в обучении позволяет управлять познавательной деятельностью школьников. В этом случае обучение строят в рамках личностно-ориентированной модели, учитывающей индивидуальные темпы усвоения знаний и умений, уровень сложности, интересы и пр.
Совместимость компьютерных технологий с традиционными средствами и формами обучения — один из важных методических принципов их применения. При планировании уроков необходимо найти оптимальное сочетание обучающих программ с другими (традиционными) средствами обучения.
Применение ИКТ на уроках требует и от педагога особой профессиональной подготовки....
21 05 2026 5:19:45
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
