215

Тема 6. Индукция морфогенеза in vitro.

Цель работы: определить роль и место внешних (средовых) и внутренних (генотипических) факторов при введении в культуру ткани.

Методические рекомендации

Изучение темы необходимо начать со значения происхождения экспланта для индукции процессов регенерации in vitro. Важно знать, что правильный выбор меристематической (образовательной) ткани в растении является одним из важнейших факторов дальнейшей успешной процедуре работы с ним. Также важно понимать роль компонентов питательной среды, особенности еѐ приготовления для индукции процессов регенерации in vitro (макросоли, микросоли, сахара, фитогормоны, отвердители среды), регуляция воздействия внешних факторов на культивирование морфогенеза in vitro также сильно влияет на результат взаимодействия экспланта с питательной средой.

Тесты для самоконтроля: Виды эксплантов у лиственных древесных растений; Виды эксплантов у хвойных древесных растений; Роль макросолей в питании растений; Роль микросолей в питании растений; Вещества-отвердители, используемые при создании искусственных питательных сред в биотехнологии; Сахара, используемые при приготовлении искусственных питательных сред; Влияние освещенности, влажности и температуры на рост эксплантов.

Тема 7. Пути биосинтеза фитогормонов.

Цель работы: Изучить основные пути биосинтеза и транспортировки основных групп фитогормонов в растении.

Методические рекомендации

Студенту при проработке этой темы необходимо знать определение и функции фитогормонов. Они имеют следующие особенности: 1. Эндогенное происхождение. 2. Способны перемещаться по растению. 3. Вызывают ростовые

и формативные эффекты в малых концентрациях (10-12 – 10-7 М) а также понимать: пути биосинтеза и катаболизма ауксина, его химическую формулу, пути биосинтеза и катаболизма другой группы фитогормонов - цитокининов, структурную формулу цитокининов.

При изучении путей биосинтеза и катаболизма гиббереллинов нужно знать их функциональную нагрузку, а именно – они были обнаружены фитопатологами на рисе, при его заболевании грибком Gibberella fujikuroi резко вытягивается стебель, привести структурную формулу гиббереллинов, пути биосинтеза и катаболизма абсцизовой кислоты, структурную формулу абсцизовой кислоты.

Пути биосинтеза и катаболизма этилена. Структурная формула этилена. Пути биосинтеза брассиностероидов. Структурная формула брассинолида и кастастерона. Жасминовая кислота, салициловая кислота, их строение и функции.

Тесты для самоконтроля: Рассказать о химических формулах и путях биосинтеза цитокининов на примере зеатина; Рассказать о химических формулах и путях биосинтеза гиббереллинов на примере гибберелловой кислоты.

Тема 8. Локализация биосинтеза фитогормонов в растении.

Цель работы: уяснить локализацию ауксина, гиббереллинов, цитокининов, абсцизовой кислоты, этилена.

Методические рекомендации

При изучении данного вопроса следует обратить внимание на локализацию биосинтеза фитогормонов. Поскольку у них разные функции, то и локализация у них разная. Ауксин, локализация. Локализация биосинтеза в клетках и частях растений цитокининов.

Далее необходимо ознакомиться с локализацией биосинтеза в клетках и частях растений гиббереллинов, абсцизовой кислоты.

Локализация биосинтеза в клетках и частях растений этилена, брассиностероидов.

Тесты для самоконтроля: В каких частях (органах) растений производится сборка ауксинов? Цитокининов? Гиббереллинов? Этилена и абсцизовой кислоты? В какие органы они перемещаются? Физиологические эффекты ауксинов, цитокининов, гиббереллинов, абсцизовой кислоты, этилена, брассиностероидов. Конъюгирование, первичные акцепторы, действие на рост и развитие растений. Виды взаимоотношений между группами фитогормонов – антагонизм, синергизм.

Тема 9. Методы селекции и регенерации растений.

Цель работы: уяснить цели создания объектов ЕГСК и воссоздание редких генотипов деревьев методами культуры тканей.

Методические рекомендации

При изучении современного состояния биотехнологии необходимо понимать, что важной составляющей биотехнологического процесса является отбор необходимых для массового получения форм (видов) деревьев. Ориентироваться в возрасте деревьев, с которых должен быть взят материал для размножения. Поэтому студент должен знать: понятие о генофонде лесных древесных растений, пути сохранения генофонда – in situ и ex situ, Объекты Единого Генетико-Селекционного Комплекса (ЕГСК): Архив клонов, географические культуры, испытательные культуры, особо охраняемые природные территории (ООПТ), памятники природы, культуры экзотов, культуры интродуцентов, гибридные плантации, плантационные культуры.

Тесты для самоконтроля: Охарактеризовать каждый из объектов ЕГСК, из каких пород он создается, для каких целей. Дать определение архива клонов. Для чего создаются географические культуры? В чем особенность закладки испытательных культур? Ведение хозяйства на ООПТ. Что может служить памятником природы? Экзоты, интродуценты, гибриды – их значение для науки и практики.

Темы рефератов по дисциплине «Биотехнология в лесном хозяйстве»

1.Основные этапы становления и развития биотехнологии.

2.Научные основы, особенности, возможности биотехнологии.

3.Элементы, слагающие лесную биотехнологию.

4.Характеристика субстратов и сред, применяемых в лесной биотехнологии.

5.Типы биотехнологических агентов.

6.Основные стадии биотехнологического процесса.

7.Теоретические и практические аспекты метода культуры изолированных клеток, тканей и органов растений.

8.Биоинженерия: задачи и биотехнологическая специфика.

9.Биотрансформация. Первичные и вторичные метаболиты растений, их значение для растительной клетки.

10.Критерии оценки эффективности биотехнологических процессов.

11.Характеристика продуктов промышленной микробиологии.

12.Белок одноклеточных, критерии оценки биологической эффективности.

13.Биотехнологическое получение аминокислот.

14.Аукстрофные и регуляторные мутанты.

15.Биосинтез антибиотиков.

16.Характеристика и области применения антибиотиков.

17.Получение и применение органических кислот.

18.Вторичная дифференцировка каллусной ткани. Основные типы вторичной дифференцировки.

19.Инженерная энзимология: задачи и возможности.

20.Промышленные процессы на основе иммобилизованных ферментов.

21.Биоэлектрокатализ.

22.Иммобилизованные ферменты.

23.Биосинтез ферментов.

24.Ферментные сенсоры.

25. Биореакторы. Типы биореакторов.

26.Химико-ферментный синтез генов.

27.Техника получения рекомбинантных ДНК.

28.Методы передачи генетической информации In vitro.

29.Технология получения рекомбинантного инсулина.

30.Генетическое конструирование in vivo.

31.Гибридомная техника.

32.Трансгенные растения.

33.Микроклональное размножение растений.

34.Биоинсектициды.

35.Биогербициды.

36.Деградативные плазмиды и биологическая деградация ксенобиотиков.

37.Биологические удобрения.

38. Характеристика активного ила очистных сооружений.

39.Биологические методы очистки газовоздушных выбросов.

40. Перспективы развития лесной биотехнологии, необходимость международного сотрудничества.

41. Стратегия предотвращения потенциального риска лесной биотехнологии.

Библиографический список:

Основная литература 1. Нечаева, М.Ю. Биотехнология в лесном хозяйстве: уч. пособие / М.Ю.

Нечаева, О.А. Землянухина.- Воронеж: изд-во ВГЛТА, 2006.- 143 с. Дополнительная литература

1.Нечаева М. Ю. Биотехнология в лесном хозяйстве [Текст] : лаб. практикум / М. Ю. Нечаева, О. А. Землянухина; ВГЛТА. - Воронеж, 2010. - 56 с.

2.Калашникова Е. А. Получение посадочного материала древесных, цветочных и травянистых растений с использованием методов клеточной и генной инженерии [Текст] : рек. УМО по образованию в обл. лесн. дела в качестве учеб. пособия студентам / Е. А. Калашникова, А. Р. Родин; под общ. ред. А. Р. Родина; М-во образования Рос. Фед., Моск. гос. ун-т леса. - Изд. 2-е, доп. и испр. - М. :

МГУЛ, 2001. - 73 с.

3.Морозов А. И. Современное промышленное грибоводство [Текст] / А. И. Морозов. - М. : АСТ; Донецк : Сталкер, 2007. - 224 с.

4.Братилова Н. П. Культура ткани [Текст] : утв. ред.-изд. сов. СибГТУ в качестве учеб. пособия для студентов / Н. П. Братилова; Фед. агентство по образованию, Гос. образоват. учреждение высш. проф. образования "Сиб. гос. технол. ун-т". - Красноярск : СибГТУ, 2010. - 72 с.

5.Егорова Т. А. Основы биотехнологии [Текст] : доп. УМО по специальностям

пед. образования в качестве учеб. пособия для студентов вузов / Т. А. Егорова, С. М. Клунова, Е. А. Живухина. - М. : Академия, 2003. - 208 с.

6. Сельскохозяйственная биотехнология [Текст] = Agricultural Biotechnology : рек. М-вом образования Рос. Федерации в качестве учеб. для студентов высш. учеб. заведений / В. С. Шевелуха, Е. А. Калашникова, Е. С. Воронин, В. М. Ковалев, А. А. Ковалев, Е. З. Кочиева [и др.]; под ред. В. С. Шевелухи. - Изд. 2-е, перераб. и доп. - М. : Высш. шк., 2003. - 470 с.

7. Грибы и грибоводство [Текст] : практ. советы / авт.-сост. П. А. Сычев, Н. П. Ткаченко; под общ. ред. П. А.Сычева. - М. : АСТ; Донецк : Сталкер, 2003. - 512 с.

Оглавление

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Тема 1. Основные положения «Комплексной программы …» . . . . . . . . . . . . . 4 Тема 2. История развития биотехнологии и связь с другими науками . . . . . . . . . 7

Тема 3. Биотехнология и генная инженерия . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 Тема 4. Этапы развития биотехнологии древесных растений. Значение и

функции протопластов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

Тема 5. Методы биотехнологии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Тема 6. Индукция морфогенеза in vitro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Тема 7. Пути биосинтеза фитогормонов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Тема 8. Локализация биосинтеза фитогормонов в растении . . . . . . . . . . . . . . . . 12 Тема 9. Методы селекции и регенерации растений . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Темы рефератов по дисциплине «Биотехнология в лесном хозяйстве» . . . . . 14

Библиографический список . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Оглавление . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16