Кафедра генетики, годівлі тварин та біотехнології

 

 

ЗАГАЛЬНА БІОТЕХНОЛОГІЯ

Методичні рекомендації для самостійного вивчення дисципліни

і виконання лабораторних робіт студентами денної форми навчання спеціальності 6.051401-"Біотехнологія"

 

Миколаїв 2013

УДК 547(075.8)

ББК 24.2я73

Ю32

Друкується за рішенням науково-методичної комісії факультетутехнології виробництва і переробки продукції тваринництва, сертифікації та біотехнології Миколаївського національного аграрного університету від “_____”____________2013р., протокол №____

Автор: Юлевич О.І.

 

 

Рецензенти:

Ковтун С.І. – заступник директора з наукової роботи Інституту розведення і генетики тварин НААН, доктор с.-г. наук, професор, член-кореспондент НААН

Кот С. П. – завідувач кафедри зоогігієни, ветеринарії та безпечності продукції МНАУ, к.б.н., доцент

 

 

© Миколаївський національний аграрний університет, 2013

З М І С Т

	Вступ
1.	Загальні правила техніки безпеки в лабораторії на заняттях з біотехнології
2.	Підготовка посуду і обладнання до роботи з живими об’єктами
3.	Техніка підготовки і методи стерилізації поживних середовищ
3.1.	Вимоги, що надаються до поживних середовищ
3.2.	Склад і спосіб приготування поживних середовищ
3.3.	Характеристики компонентів поживних середовищ
3.4.	Стерилізація поживних середовищ
4.	Методи генетичної інженерії
4.1.	Методи отримання генів
4.2.	Введення гена у векторі клонування
4.3.	Методи трансформації клітин рослин і тварин
4.4.	Скринінг
4.5.	Експрессія (функціонування чужорідних генів в геномі бактерій, рослин і тварин
4.6.	Визначення генних продуктів у «брудній» суміші
5.	Методи виділення чистих культур мікроорганізмів
5.1.	Допоміжні операції
5.1.1.	Пересівання мікроорганізмів
5.1.2.	Розлив агарізованих середовищ в чашки Петрі
5.2.	Виділення чистої культури мікроорганізмів
5.2.1.	Крапельний метод
5.2.2.	Методи поверхневого посіву на щільне середовище
6.	Морфологія мікроорганізмів
6.1.	Макроморфологічні характеристики
6.1.1.	Зростання у рідких середовищах
6.1.2.	Зростання на щільних середовищах
6.2.	Мікроморфологічні характеристики
6.2.1.	Приготування препаратів живих культур
6.2.2.	Приготування постійних (фіксованих) препаратів
6.2.3.	Фарбування препаратів
6.2.4.	Приготування розчинів барвників
6.2.5.	Оцінка фізіологічного стану дріжджів
6.2.6.	Робота з оптичним мікроскопом
6.2.7.	Вимірювання дріжджових клітин
7.	Біотехнологія і харчова промисловість
7.1.	Наявність каталази у продуктах рослинного та тваринного походження
7.2.	Використання мікроорганізмів в хлібопеченні
7.3.	Мікроорганізми і виробництво молока і молочних продуктів
8.	Сучасні біотехнологічні методи та виробництва
8.1.	Розрахунок компонентів цукрового сиропу і кольору та компонентів купажного сиропу
8.1.1.	Розрахунок компонентів цукрового сиропу і кольору
8.1.2.	Розрахунок компонентів купажного сиропу
	Індивідуальні завдання для практичних занять
8.2.	Полісахариди. Крохмаль та клітковина
8.2.1.	Крохмаль
8.2.2.	Клітковина
9.	Застосування іммобілізованих ферментів
9.1.	Іммобілізація клітин Рseudomonas fluorescens в гелі альгінат кальцію
10.	Клітинна інженерія рослин
10.1.	Метод вегетативного розмноження
10.2.	Культивування калюсних тканин
10.3.	Приготування поживних середовищ для культивування ізольованих клітин і тканин рослин
10.4	Приготування поживного середовища Мурасіге-Скуга (М-С)
10.5.	Отримання і культивування калюсної тканини з коренеплодів моркви
11.	Екологічна біотехнологія
11.1.	Очищення стічних вод
11.2.	Біохімічні методи очищення стічних вод
11.3.	Розрахунок можливості сумісного очищення виробничих та побутових стічних вод
11.4	Розрахунок витрати стічних вод в аеротенках
12.	Сільськогосподарська біотехнологія
12.1.	Депонування пестицидів в матрикс з біополімерів, що руйнуються. Дослідження динаміки руйнування матриксу в ґрунті
	Перелік навчальної літератури
	Додаток

Вступ

Розвиток біотехнології дозволяє істотно інтенсифікувати
виробництво, підвищити ефективність використання природних ресурсів, вирішити екологічні проблеми, створити нові джерела енергії. Можливості біотехнології при міжнародному співробітництві фахівців можуть бути спрямовані на вирішення світових кризових проблем, пов'язаних з поповненням дефіциту білка та енергії, запобіганням небезпечних захворювань, охороною навколишнього середовища.

В даний час досягнення біотехнології перспективні в наступних галузях:

● промисловості (харчова, фармацевтична, хімічна, нафтогазова) – використання біосинтезу і біотрансформації нових речовин на основі сконструйованих методами генної інженерії штамів бактерій і дріжджів із заданими властивостями;

● екології – підвищення ефективності екологізації захисту рослин, розробка екологічно безпечних технологій очищення стічних вод, утилізація відходів агропромислового комплексу, конструювання екосистем;

● енергетиці – застосування нових джерел біоенергії, отриманих на основі мікробіологічного синтезу і модельованих фотосинтетичних процесів, біоконверсії біомаси в біогаз;

● сільському господарстві – розробка в області рослинництва трансгенних агрокультур, біологічних засобів захисту рослин, бактеріальних добрив, мікробіологічних методів рекультивації ґрунтів; в області тваринництва – створення ефективних кормових препаратів з рослинної, мікробної біомаси та відходів сільського господарства;

● медицині – розробка медичних біопрепаратів, моноклональних антитіл, діагностикумів, вакцин, розвиток імунобіотехнології.

У рекомендаціях подано ряд завдань практичного плану, виконання яких дозволить студентам краще ознайомитися з досягненнями та різноманітними методами, використовуваними в сучасній біотехнології.

Лабораторний практикум з дисципліни "Загальна біотехнологія" включає в себе роботи з вивчення властивостей біологічних агентів і методів їх використання в біотехнологічних процесах.

Промислова біотехнологія об'єднує методи переробки, в яких для отримання цінних продуктів використовуються живі організми та біологічні процеси. Якщо в хімічній технології на сировину впливають хімічними реагентами, то в біотехнологічних процесах на вихідний матеріал - субстрат впливають біологічними агентами.

Біологічними агентами можуть бути мікроорганізми, клітини тварин і рослин і виділені з клітин біологічні структури

Робота в біотехнологічної лабораторії повинна проводитися в асептичних умовах, Тобто в умовах, що попереджають потрапляння чужорідних, сторонніх мікроорганізмів на досліджувані об'єкти.
Створення асептичних умов передбачає дезінфекцію приміщень, стерилізацію інструментів і матеріалів. Робочі приміщення повинні бути обладнані вентиляцією. Лабораторні приміщення обладнані шафами, полицями для зберігання апаратури, посуду, реактивів. До складу оснащення лабораторії обов'язково входять: газові або спиртові пальники, штативи для пробірок, скляні шпателі (шпатель Дрігальского), піпетки градуйовані і Пастера, пінцети, бактеріальні петлі (гачки, голки), ножиці, фільтрувальний папір, предметні і покривні скла, біологічні мікроскопи, лупи, установки для культивування мікроорганізмів, бікси для стерилізації, набори барвників і реактивів для фарбування препаратів. В лабораторії повинен бути присутнім певний набір лабораторного посуду, що включає пробірки, чашки Петрі, колби Виноградського і Лінднера, качалочні колби, флакони Ру (матраци), промивалки, ампули та ін.

У лабораторному практикумі з дисципліни "Загальна біотехнологія" поряд із загальними правилами з охорони праці та техніки безпеки (ТБ) при роботі в хімічній лабораторії, повинні дотримуватися вимог, що зумовлені специфікою мікробіологічної лабораторії.