
- •246019, Г. Гомель, ул. Советская, 104
- •246029, Г. Гомель, просп. Октября, 50
- •1Требования образовательного стандарта………………………...... 6
- •2 Учебная программа ………………………………………………… 10
- •3 Тексты лекций………………………………………………………. 14
- •4 Тематика практических занятий…………………………………... 219
- •5 Глоссарий ………….……………………..……………………........ 254
- •1 Требования образовательного стандарта
- •2 Учебная программа
- •Раздел 1 введение Тема 1 Становление и основные направления развития
- •Тема 6 Конечные стадии получения продуктов
- •Раздел 5 ферментная технология
- •Тема 7 Применение ферментов в биотехнологических
- •Раздел 6 биотехнология в медицине,
- •Тема 8 Биотехнология в пищевой промышленности и
- •Тема 9 Использование биотехнологических процессов в
- •Раздел 7 клеточная инженерия
- •Тема 10 Использование культуры клеток организмов в
- •Тема 14 Клонирование генов.
- •Тема 15 Анализ фрагментов днк и определение полных
- •Раздел 9 достижения современной
- •Тема 16 Гены и геномы (геномика).
- •Тема 17 Успехи биотехнологии и генетической инженерии в
- •Тема 18 Биотехнология и окружающая среда.
- •2 Развитие биотехнологии в снг.
- •3 Развитие биотехнологии в Беларуси.
- •1. Путем использования культур клеток растений или животных,
- •2. Путем использования микроорганизмов, при необходимости
- •3. Путем использования измененных методами генетической
- •1 Микроорганизмы как основные объекты биотехнологии.
- •2 Селекция биотехнологических объектов.
- •1 Микроорганизмы как основные объекты
- •1. Одноклеточные организмы, как правило, характеризуются
- •2. Особое внимание как объекты биотехнологических разработок
- •3. Определенное внимание уделяется таким объектам
- •2 Селекция биотехнологических объектов.
- •1 Субстраты для культивирования биообъектов.
- •2 Сырьевые материалы и перспективы биотехнологии.
- •1 Субстраты для культивирования биообъектов. Питательные среды для выращивания объектов биотехнологии,
- •2 Сырьевые материалы и перспективы биотехнологии.
- •1 Биореакторы.
- •2 Конструкция биореакторов.
- •3 Специализированные ферментационные процессы.
- •1 Биореакторы.
- •1 Отделение биомассы.
- •1. Флотация. Метод используется в том случае, если клетки
- •2. Фильтрация. Различны применяемые в настоящее время
- •3. Центрифугирование. Данный способ требует более
- •2 Методы разрушения клеток.
- •3 Отделение и очистка продуктов.
- •4 Концентрирование, модификация, стабилизация
- •1. Биотехнология маломасштабного производства;
- •2. Биотехнология крупномасштабного производства.
- •2 Производство молочных продуктов.
- •3% Закваски йогурта. Главную роль здесь играют бактерии
- •3 Производство хлебопродуктов.
- •4 Бродильные производства, получение белковых
- •1. Они растут гораздо быстрее, чем растения или животные:
- •2. В зависимости от выращиваемых микроорганизмов в качестве
- •2 Производство и применение гормонов.
- •43 Диаметр опухоли уменьшился на 50%. Однако действие
- •191 Аминокислотного остатка, и имеющий молекулярную массу
- •22000. Он образуется и секретируется передней долей гипофиза и
- •3 Ферменты.
- •3600 Раз по сравнению с нативным ферментом. Все перечисленное
- •4 Иммунологический анализ.
- •1% И редко более 2%) использования солнечной энергии при
- •2•1011 Т. Из них приблизительно 1,2•1011 т составляет древесина (в
- •2 Производство этанола.
- •0,65 Л спирта, а из 1 кг крахмала - 0,68 л спирта.
- •12%. Она зависит от штамма дрожжей и начальной концентрации
- •3 Получение метана.
- •20 До 50%. Состав газа существенно изменяется в зависимости от
- •2 Улучшение сортов растений.
- •3 Биологическая фиксация азота бобовыми культурами
- •4 Биологический контроль.
- •1. Отходы производств, основанных на использовании
- •2. Отходы химической промышленности.
- •3 Отходы молочной промышленности, производства
- •4 Биодеградация нефтяных загрязнений, пестицидов и
- •30% Поверхностно-активного соединения. К числу остальных
- •1 Бродильное производство растворителей.
- •2 Производство органических кислот.
- •3 Производство аминокислот.
- •0С и при рН 1,2 на пирите (Fe s2) и, по-видимому, окисляет только
- •2 Биополимеры.
- •1. Химический состав полисахаридов зависит от метаболических
- •2. При переработке происходят изменение и разрушение
- •3. Количество получаемого растительного продукта зависит от
- •1. Потенциальный объем годового производства продукта и спрос
- •2. Уникальность свойств данного продукта по сравнению с
- •3. Экономичность производства и предполагаемую длительность
- •15•06. Ксантан был первым микробным полисахаридом, который
- •3 Биоповреждение материалов.
- •XX в. Немецкие ученые X. Фехтинг (1892), с. Рехингер (1893), Дж.
- •2 Методы и условия культивирования изолированных
- •In vitro большое влияние оказывают физические факторы —свет,
- •3 Дифференцировка каллусных тканей.
- •1. Высокий коэффициент размножения. Одно растение герберы
- •2 Оздоровление посадочного материала.
- •3 Перспективы использования клонального
- •130 Млн. До 513 млн. Мировыми лидерами в этой области являются
- •4 Криосохранение.
- •90 % Общего объема клетки, т.Е. Клетка представляет собой как бы
- •11), Между цепочками –через
- •5’3’ 3’5’ Рис. 12. Модель двухцепочечной структуры днк
- •2 Реализация генетической информации.
- •3 Свойства генетического кода.
- •1 Принцип действия и функция рестриктаз.
- •2 Виды рестриктаз.
- •1 Принцип действия и функция рестриктаз.
- •2 Виды рестриктаз.
- •2 Построение рестрикционных карт днк.
- •3 Метод Саузерн-блот гибридизации.
- •2 Простейшие плазмидные векторы pSc101 и pBr322.
- •3 Плазмидные векторы усложненной конструкции.
- •2,7 Кб селекционным маркёром является ген резистентности к
- •10 Сайтов рестрикции. В результате инсерции (вставки) чужеродной
- •2 Создание генных библиотек и их использование,
- •3 Методы скрининга.
- •2 Генная дактилоскопия.
- •3 Методы секвенирования фрагментов днк.
- •2, 6, 11 И 16 нуклеотидов от меченого конца, как в случае,
- •3' Цепи разделяют и получают препарат одной из них
- •1. Д ен ат ур ац ия. Инкубационную смесь, в которой содержится
- •2. Г иб ри ди за ци я п ра йм ер ов. Температуру снижают до 50 с.
- •3. П ол им ер из ац ия. Инкубационную смесь нагревают до
- •1993Г. Кэри Мюллис (k. Mullis) был удостоен звания лауреата
- •2 Использование пцр в диагностике наследственных
- •3 Пцр и направленный сайт-специфический мутагенез.
- •20 И 50 повторами цтг, образцы 2-4 –члены семьи с нормальными
- •1 Определение нуклеотидных последовательностей в
- •2 Аннотация расшифрованной последовательности. После определения нуклеотидной последовательности встает
- •3 Характеристика геномов прокариот. На сегодняшний день завершена расшифровка
- •4 Характеристика геномов эукариот. Эукариоты по сравнению с прокариотами имеют низкую
- •100000 Генов. Однако, в результате проведенных исследований в
- •14 Килобаз, так как более чем 80 интронов удаляются из
- •5%. По крайней мере 50% генома приходится на транспозон
- •5 Минимальный геном необходимый для жизни.
- •1 Основные этапы получения трансгенных животных.
- •2 Получение трансгенных животных с необходимыми признаками.
- •3 Генная терапия.
- •1 Основные этапы получения трансгенных животных.
- •37, Представленный ниже);
- •2 Получение трансгенных животных с необходимыми
- •31% При дозе 13 мг в день. Разработаны формы препарата
- •VIII в крови человека. Это позволило успешно решить проблему
- •Vitro); 2 –введение генной конструкции (микроинъекция в пронуклеус); 3 –пересадка
- •1 Т сыра из коровьего молока.
- •3 Генная терапия.
- •1984 Г. После серьезных клинических испытаний на токсичность
- •2 Получение антибиотиков на основе генно-инженерных
- •Vitreoscilla приходилось примерно 0,1% всех клеточных белков s.
- •3 Получение новых вакцин.
- •1 Получение трансгенных растений.
- •Inducing—индуцирующие опухоль). Ti-плазмиды —это
- •2 Применение методов генетической инженерии для
- •3 Повышение устойчивости растений к болезням и
- •4 Перспективы использования трансгенных растений. Скорость, с которой генно-инженерная биотехнология осваивает
- •260), Сои (более 200), хлопчатника (более 150), тыквенных растений
- •1992 Году в Рио-де-Жанейро, каждая страна, подписавшая
- •3’ Тагтатцггц-5’.
- •3’Ааацаацтаг т тгтагааацаццатцагта-5’ 5’т т тгтг гатцаацатцтт тгтг г тагт цат-3’ –. Один из вариантов решения: 3’гцаггагаацаагцг-5’ 5’цгтццтцтtг т тцгц-3’ Тест 4
- •2. Для фракций на геле, полученных после разрезания сразу двумя
- •10. Ген для белка β-тубулина был
- •11. Фрагмент человеческой днк
- •12. Исследователи для клонирования важного фрагмента
- •20. Геном Drosophila melanogaster, состоящий из четырёх
- •21. В ходе создания геномной библиотеки человека использовали
- •1. Что называется вектором?
- •In vitro (лат.), "в пробирке" —биологические процессы,
- •In vivo —выращивание живого материала в естественных условиях.
- •In vitro. У некоторых ретровирусов (см.) о. Т. Является мономером, у других — димером.
- •1950 Г. И лежит в основе классической модели днк Уотсона—Крика.
- •I и др., а также путем удаления однонитчатых концов с помощью s1-нуклеазы
- •2%. У эукариот молекулы рнк, как правило, транскрибируются в виде больших
- •4 Типов реакции, подвергаются электрофорезу (см.) в полиакриламидном геле, и
- •90 Нуклеотидов), обеспечивающая перенос аминокислот к рибосомам (см.) для
- •4. Изменение наследственных свойств клетки в результате проникновения в нее
- •In vitro путем обработки эксплантов или добавления в питательную среду
I и др., а также путем удаления однонитчатых концов с помощью s1-нуклеазы
или достройки их с помощью ДНК-полимеразы I.
Рибонуклеиновая кислота (РНК) —чаще всего однонитчатый
полинуклеотид, характеризующийся наличием в нем сахара рибозы и урацила
(вместо дезоксирибозы и тимина в ДНК). Обеспечивает передачу генетической
информации (информационная иРНК и транспортная тРНК), служит в качестве
структурного каркаса для рибосом (рибосомная рРНК) и выполняет
ферментативные функции (рибозимы). Около 90% всей клеточной РНК
составляет рРНК, около 8% составляет тРНК, а на долю иРНК приходится менее
2%. У эукариот молекулы рнк, как правило, транскрибируются в виде больших
молекул (предшественников про-РНК), а затем путем сплайсинга и др.
посттранскрипционных модификаций преобразуются в активные (зрелые)
формы, имеющие меньшие (иногда существенно) размеры. У про- и эукариот
функции РНК сильно различаются. У многих вирусов вся генетическая
информация вместо ДНК содержится в одно- и двунитчатых РНК.
Рибосома —органоид клетки, с помощью которого осуществляется
биосинтез белка. Р. представляет собой асимметричную рибонуклеопротеидную
частицу диаметром 10—0 μm, которая состоит из двух субъединиц и
обладающая каталитической функцией, ответственной за образование
пептидных связей, т. е. за полимеризацию аминокислотных остатков в
полипептидную цепь белка. При связывании Р. с информационной РНК
начинается синтез полипептидов. Малая субъединица содержит единственную
цепь рРНК (16S —у прокариот, хлоропластов и растений, 18S рРНК __________—у
животных), ассоциированную с рибосомным белком (S -белки), которая
связывается с иРНК. Крупная субъединица является комплексом единственной
большой цепи рРНК (23S рРНК —у прокариот, 25S —у растений и
митохондрий, 28S —у животных), одной или двух малых рРНК (5S—у
прокариот, 5S и 5,8S—у эукариот) и рибосомных L-белков. Этот комплекс несет
сайт для присоединения 2— молекул транспортной РНК.
С
Сайт клонирования —место (сайт) расщепления ДНК определенной
рестриктазой в векторе клонирования, которое локализовано в пределах одного
из генов устойчивости. Это позволяет обнаруживать инсерцированную
чужеродную ДНК по исчезновению устойчивости к антибиотику на селективной
среде в процессе клонирования (см.).
Сайт рестрикции —последовательность пар оснований в молекуле ДНК,
в месте расположения которой определенная рестрикционная нуклеаза разрезает
(расщепляет) ее.
Сайт узнавания —специфическая последовательность ДНК, с которой
связываются рестрикционные эндонуклеазы, а также начинается расщепление
молекулы ДНК данным ферментом. Для каждой рестриктазы имеется
435
собственная специфическая последовательность узнавания. Обычно С. у.
представлен коротким палиндромом.
Сs-сайты (cos-sites) —однонитчатые, комплементарные участки на
обоих концах ДНК фага лямбда (см. Липкие концы), состоящие из 12
нуклеотидов. Обеспечивают фагу образование кольцевых структур путем
соединения водородными связями комплементарных концов и упаковку ДНК в
фаговые частицы. Cos- с. используются для конструирования космид (см.).
Самостоятельная репликация —способность ряда внехромосомных
генетических элементов (плазмид) к автономной репликации.
Саузерн-блот анализ —анализ молекул ДНК и их фрагментов при
помощи метода блот-гибридизации по Саузерну.
Саузерн-блот гибридизация —метод, позволяющий идентифицировать
конкретные гены и другие рестрикционные фрагменты ДНК после их
электрофоретического разделения. Суть метода заключается в том, что сначала
фрагменты ДНК, разделенные в агарозном геле, денатурируются до
одноцепочечных молекул, а затем весь электрофоретический спектр ДНК
отпечатывается (blotting) за счет капиллярных сил на приложенной к гелю
нитроцеллюлозной мембране (пленке), после чего фиксируется при помощи
высокой температуры. Далее мембрана помещается в гибридизационный буфер,
содержащий специальный радиоактивно меченный ДНКовый зонд –короткую
специфическую последовательность ДНК. Зонд способен гибридизоваться с
определенным комплементарным фрагментом ДНК и свяжется только с одной
или несколькими конкретными фракциями из всего электрофоретического
спектра полученных рестрикционных фрагментов ДНК. На последнем этапе к
нитроцеллюлозной мембране, содержащей весь спектр полученных фрагментов
ДНК, включая фракции гибридизовавшиеся с радиоактивно меченым зондом,
прикладывают рентгеновскую пленку. На пленке (авторадиограмме) после
экспозиции выявляются засвеченные места, соответствующие расположению
меченых фракций ДНК. Метод разработан Э. Саузерном и Р. Дейвисом в 1975 г.
Селективная среда - средовые условия в культуре in vitro,
обеспечивающие отбор клеток с желательными признаками.
Светящиеся фракции ДНК —двунитчатые фракции ДНК в агарозном
или полиакриламидном геле, окрашенные красителем этидий бромидом, в
комплексе с которым приобретают малиновую окраску при УФ освещении.
Секвенирование ДНК (DNA sequencing) —метод определения
последовательности оснований в молекуле ДНК. Существует несколько методов
секвенирования: автоматическое, химическое, прямое, секвенирование по
Максаму-Гил-берту, Сэнгеру и др.
Секвенирование ДНК по Максаму-Гилберту, химический метод
(Махат-Gilbert sequencing or chemical s.) —один из наиболее
распространенных методов определения первичной последовательности
нуклеотидов в молекуле ДНК, Вначале ДНК режется на фрагменты размером
0,6—,0 кб, концы фрагментов метятся радиоактивной или нерадиоактивной
меткой и плавятся для получения однонитчатых молекул. Радиоактивное
мечение может осуществляться изотопами серы 35S или фосфора 32Р,
нерадиоактивное мечение —с помощью биотиновой или флуоресцентной
метки. После мечения образец ДНК разделяется на 4 части, каждую из которых
обрабатывают реагентом, специфически разрушающим одно из четырех основа-
436
ний ДНК. Условия реакции подбирают таким образом, чтобы на каждую моле-
кулу ДНК приходилось лишь несколько повреждений. Когда эти повреждённые
молекулы обрабатывают пиперидином, в ДНК образуется разрыв в том месте,
где находилось разрушенное основание. В результате получается набор 5'-
меченых фрагментов, длины которых определяются расстоянием от раз-
рушенного основания до конца молекулы. Фрагменты, полученные в результате