Бінарна алгебраїчна операція
Химия

Мікроби в господарській діяльності людини


Мікроби в господарській діяльності людини

Завантажити реферат: Мікроби у господарській діяльності людини

План реферату

Вступ

Селекція форм з підвищеною стійкістю та зниженими вимогами

Використовувана література

Вступ

Розробка найбільш раціональних прийомів використання мікробів у господарській діяльності і свідома селекція мікробів стали можливі тільки після розробки мікроскопічних методів вивчення та з’ясування способів розселення та розмноження мікроорганізмів.

Основна заслуга в успішному вирішенні цих питань належить геніальному французькому вченому Луї Пастеру. Pasteur , 1822-1895), справжньому творцю наукової селекції мікробів, заснованої на свідомому застосуванні методичного штучного відбору та вмілому використанні природного відбору шляхом створення умов, у яких відбір діє у бажаному для селекціонера напрямку. Подальше удосконалення селекції мікробів тісно пов’язане із досягненнями генетики та використанням цих досягнень у селекції.

Г. А. Надсон (1920) в результаті ряду старанно виконаних дослідів ще в 1920 . показав, що іонізуюча радіація викликає у грибів та бактерій стійкі спадкові зміни. Він виділив таким шляхом у Azotobacter chroococcum штами, що відрізняються підвищеною здатністю асимілювати атмосферний азот.

На початку 40-х років Бідл та Татум ( Beadle & Tatum, 1941 ), використавши іонізуючу радіацію для викликання мутацій у мікробів, отримали гриб Neurospora crassa значна кількість мутантів із зміненим обміном речовин та підвищеними вимогами до поживних речовин. Ці дослідження призвели до створення біохімічної генетики і дуже вплинули на вдосконалення селекції мікробів.

В даний час у селекції мікробів існують три основні напрямки:

?? Селекція підвищення стійкості до отрут, антибіотиків і зниження вимог до складу живильного середовища;

?? Селекція для підвищення накопичення корисних речовин;

?? Селекція підвищення вимог до ростовим речовин.

Ми розглянемо у цьому рефераті перший напрямок цієї цікавої області селекції.

Селекція форм з підвищеною стійкістю та зниженими вимогами

Цей напрямок пов’язаний з виведенням таких форм мікробів, які мають здатність освоювати нові, недоступні для вихідних форм екологічні ніші. Вміле використання природного відбору дозволяє швидко і порівняно невеликою витратою сил і засобів, отримувати штами з підвищеною стійкістю до різних несприятливих зовнішніх умов, отрут, антибіотиків, фаг або зі зниженими вимогами до поживних речовин.

Шляхи виникнення мікробів з підвищеною стійкістю або зі зниженими вимогами до поживних речовин як у природних умовах під впливом природного відбору, так і в штучних умовах в результаті діяльності селекціонерів, мають дуже важливе практичне значення. Людина зацікавлена ​​отримати якнайшвидше корисні форми мікробів. Працюючи зі шкідливими мікробами дослідників найчастіше цікавить питання, як запобігти чи, по крайнього заходу, затримати виникнення таких форм. Теоретичною основою для вирішення цих питань є еволюційне вчення Ч. Дарвіна та експериментальна генетика.

Виникнення форм мікробів з підвищеною стійкістю або зниженими вимогами до поживних речовин залежить від виникнення відповідних мутацій та впливу природного відбору, що усуває постійні вихідні форми та зберігає змінені, пристосовані до цих нових умов. Виникнення форм бактерій, пристосованих до більш важким умовам, визначається співвідношенням трьох чинників: чатоти появи мутацій, що зумовлюють стійкість до цих зовнішніх умов, інтенсивність впливу природного відбору та числа особин у популяції, що піддаються впливу природного відбору.

Чим частіше з’являються мутації, що зумовлюють стійкість організму до певних зовнішніх умов, тим швидше і легше виникають форми, пристосовані до цих умов.

Інетенсивність природного відбору сильно впливає швидкість появи стійких форм і що жорстокіший цей відбір, то швидше виявляються стійкі форми.

Число особин у популяції, на яку здійнюється відбір, має вирішальне значення для виникнення форм, стійких до певних несприятливих зовнішніх умов. Якщо популяція настільки велика, що у ній неодмінно має виникнути кілька стійких мутантів (тобто якщо число особин у популяції більше чила особин, що забезпечують виникнення одного стійкого мутанта), а відбір усуває всі постійні вихідні форми, виникнення стійких форм систематично відбувається в межах одного покоління, що піддається впливу природного добору. Але якщо чило особин в окремих популяціях, що піддаються впливу природного відбору, значно менше числа особин, що забезпечує виникнення хоча б одного стійкого мутанта, а відбір відразу ж усуває всі незмінні вихідні форми, то в таких популяціях, стійкі форми можуть виникнути лише внаслідок щасливої ​​випадковості .

Коли концентрація отруйних речовин у живильному середовищі висока, завдання виведення форм, стійких до таких високих концентрацій отрути, зазвичай дуже важко. Справа в тому, що мутації, які самі по собі давали б стійкість до таких високих концентрацій отрут, виникають виключно рідко або зовсім вони виникають і така стійкість може бути отримана тільки в результаті спільної дії низки різних мутацій, кожна з яких окремо дає стійкість тільки до значно нижчих концентрацій отрути. Але одночасно ці незалежні мутації проявляються виключно рідко і здійснити накопичення їх можна тільки шляхом послідовного підвищення стійкості від порівняно низьких доволі високих концентрацій отрути. Цей метод називається — ступінчасте підвищення стійкості .

Принцип ступінчастої селекції , тобто бактерії висаджують у живильне середовище, в якому бракує однієї речовини, якого ці бактерії потребують, відбувається виведення штаму, здатного синтезувати цю речовину, потім слід посів цього штаму на живильне середовище, в якій бракує ще однієї речовини , якого потребує вихідна форма бактерій, виводяться нові штами і т. д., цей принцип має дуже велике практичне значення для отримання корисних мікроорганізмів, здатних зростати на більш простих і дешевих поживних середовищах, що не укладають певних ростових речовин або укладають різні пригнічуючі і отруйні речовини, і тому непридатні для вихідних форм цих мікроорганізмів. Разом з тим цей метод використовується для запобігання появі нових форм мікроорганізмів, стійких до тих речовин, які зазвичай застосовуються для боротьби з ними (різні лікарські трави, антибіотики та ін.). За допомогою ступінчастої селекції отримують нові штами продуцентів корисних речовин (антибіотики, амінокислоти, вітаміни і т.д.), здатні зростати і давати високу продуктивність на більш дешевих поживних середовищах, менш інтенсивному перемішуванні і т.д. Це значно зменшує вартість промислового одержання таких корисних речовин.

Встановлення принципу ступінчастої дії природного відбору дозволило розробити рекомендації для запобігання виникненню лікарськостійких форм патогенних мікроорганізмів, стійких до нових лікарських речовин та антибіотиків, які широко застосовуються для лікування захворювань.

Методи селекції мікробів постійно удосконалюються. Завдяки їм вчені змогли розробити способи для отримання нових речовин і препаратів, яких так потребує людство.

Використовувана література :

1) Д. Ф. Петров «Генетика з основами селекції» М, Вища школа, 1976.

© Реферат плюс



Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *