- •Введение
- •Лекция 1 предмет биотехнологии, задачи, методы и перспективы развития
- •3 Перспективы развития биотехнологии.
- •1.Предмет биотехнологии
- •2. Развитие биотехнологии в снг
- •3. Перспективы развития биотехнологии
- •4. Использование биотехнологических процессов в различных отраслях народного хозяйства
- •Ключевые слова и понятия
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Часть 1
- •3 Производство хлебопродуктов.
- •4 Бродильные производства, получение белковых продуктов, пищевых добавок и ингредиентов.
- •1. Роль биотехнологии в получении пищевых продуктов
- •2. Производство молочных продуктов
- •3. Производство хлебопродуктов
- •4. Бродильные производства, получение белковах продуктов, пищевых добавок и ингредиентов
- •Белковые продукты
- •5. Пищевые добавки и ингредиенты
- •Ключевые слова и понятия
- •Вопросы для самоконтроля:
- •2. Иммунологический анализ
- •3. Производство и применение гормонов
- •Инсулин
- •Интерферон
- •Гормон роста
- •4. Ферменты
- •Лекция 4 использование биотехнологических процессов в производстве энергии
- •1. Роль биотехнологии в производстве энергии
- •2. Производство спирта
- •3. Получение метана
- •Ключевые слова и понятия
- •Вопросы для самоконтроля:
- •Перспективы использования биотехнологии в сельском хозяйстве
- •2. Улучшение сортов растений
- •3. Биологическая фиксация азота бобовыми культурами при симбиозе
- •4. Биологический контроль
- •Лекция 6 окружающая среда и биотехнология
- •1. Роль биотехнологии в охране окружающей среды
- •2. Биотехнологическая переработка отходов
- •3. Извлечение полезных веществ из отходов
- •Ключевые слова и понятия
- •Вопросы для самоконтроля:
- •1. Проблемы переработки промышленных отходов
- •3. Отходы целлюлозно-бумажной промышленности и производства красителей
- •4. Биодеградация нефтяных загрязнений, пестицидов и поверхностно-активных веществ
- •Биодеградация пестицидов
2. Улучшение сортов растений
Исследовательская работа по селекции новых высокоурожайных сортов хлебных злаков, в первую очередь пшеницы, была начата после второй мировой войны. Новые сорта пшеницы были выведены в Мексике, риса – на Филиппинах. За 10 лет (1960-1970) они распространились по всему миру и способствовали значительному повышению урожаев. Стал применяться целый комплекс мер, направленных на увеличение сельскохозяйственного производства в развивающихся странах на основе использования новых сортов, особенно пшеницы и риса. Эти сорта имеют короткий и жесткий стебель, хорошо реагируют на внесение удобрений и обладают устойчивостью ко многим распространенным заболеваниям. Для культивирования данных сортов помимо удобрений и качественной сельскохозяйственной обработки требовались различные пестициды, а также орошение. Скрещивание новых сортов с местными выносливыми линиями позволило получить сорта, еще более приспособленные к условиям района их возделывания и дающие более высокие урожаи.
Достигнутые результаты можно отнести к числу исследований по генетике и усовершенствованию растений. Использованная для их получения техника заключалась в переносе методом скрещивания целых групп хромосомных детерминант. Поскольку большинство растений, потребляемых в пищу, содержит по несколько наборов хромосом (три-, тетра- или даже гексаплоидные виды), у потомства при таких скрещиваниях может проявляться весьма широкий спектр признаков, а роль селекционера состоит в отборе среди этого потомства особей с нужными признаками.
Вторая зеленая революция, о которой начали говорить с середины 1970-х годов, хотя она и не произошла до сих пор, станет результатом исследований, направленных на селекцию и культивирование новых растений, устойчивых к болезням, вредителям и засухе, и которые можно будет выращивать без применения удобрений и пестицидов.
Такого рода исследования базируются уже не на методах скрещивания, перекрестной гибридизации и перекрестного опыления. Новые разработки, в которых используются культуры клеток, протопластов и тканей, а также методы генной инженерии нацелены на создание культурных сортов направленным воздействием на наследственные структуры и клеточные механизмы, которые обеспечивают биологическое разнообразие. Новые методы значительно сокращают затраты времени и труда, но им свойственна и некоторая непредсказуемость результатов. Техника рекомбинантных ДНК и ее последовательная адаптация к миру растений способствуют преодолению барьеров, препятствующих межвидовому скрещиванию. Она позволяет также увеличить генетическое разнообразие, которому нанесло значительный ущерб разрушение среды обитания диких видов, что в свою очередь сделало многие культивируемые виды и сорта чрезвычайно уязвимыми для патогенных микроорганизмов и паразитов.
Наряду с коллекциями семян, которые до сих пор далеки от предъявляемых к ним требований, все большую роль в обеспечении генетической изменчивости и разнообразия станут играть культуры клеток и тканей, а также анализ миллионов клеточных линий.