2. НЕГІЗГІ ТАРАТЫЛАТЫН МАТЕРИАЛДАР МАЗМҰНЫ
2.1 Курстың тақырыптық жоспары
Академиялық сағаттар саны
№
Тақырып атауы
Дəріс
Тəжірибелік
/Семинар
Зертханалық
СОӨЖ
СӨЖ
1
Кіріспе, пəннің
мақсаты міндеті
жəне бағыттары
2
1
-
3
3
2 Экожүйенің
биотехнологиялық
ресурстары:
вирустар
2
1
-
3
3
3 Микроорганизмдер
таралуы.
Бактериялар
2
1
-
3
3
4 Микроскопиялық
саңырауқұлақтар
биотехнология
объектісі ретінде
2
1
-
3
3
5 Экожүйенің
биотехнологиялық
ресурстары:
өсімдіктер,
балдырлар мүктер
2
1
-
3
3
6 Экожүйенің
биотехнологиялық
ресурстары:
қарапайымдылар,
ішекқуыстылар
2
1
-
3
3
7 Экожүйенің
биотехнологиялық
ресурстары:
жануарлар
жəне
адам
2
1
-
3
3
8 Генетика.
Белгілердің
тұқымқуалау
заңдылықтары
2
1
-
3
3
9 Клеткалық
ресурстар
2
1
-
3
3
10 Клетканың бөлінуі,
химиялық құрамы
2
1
-
3
3
11 Гендік ресурстар.
Түрдің
генетикалық
паспорты
2
1
-
3
3
12 Биотехнология
2
1
-
3
3
9
əдістері.
13 Гендік
инженерияға
түсінік
2
1
-
3
3
14 Гендік
инженерияның
мүмкіндіктері мен
даму болашағы
2
1
-
3
3
15 Трансгендік
өсімдіктерден
биопрепараттар алу
2
1
-
3
3
Барлық сағаттар
30
15
-
45
45
2.2. Дəріс сабақтарының конспектілері
1
–ДƏРІС. Кіріспе. Пəннің мақсаты, міндеті жəне бағыттары
Биотехнология ─ ғылым мен өндірістің жаңа саласы. Биотехнология
ұғымының дəл мəнісі ─ биологиялық технология, немесе «биология + техноло-
гия». Басқаша айтқанда, биотехнология дегеніміз, биологиялық объектілер мен
биологиялық процестердің негізінде түбегейлі жаңа технологиялар құру, сол
арқылы адамға қажетті өнімдерді алу.
Осы айтылған қандай объектілер, процестер, өнімдер? Биологиялық
объектілерге сан-алуан организмдер, олардың əр түрлі мүшелері мен ұлпалары,
əсіресе клеткалары жəне протопластары, солардың құрамындағы органоидтар,
хромосомалар, тіпті жекеленген гендер де жатады. Ал, биологиялық процестер-
ге келер болсақ, олардың тіршілік үшін ең маңыздылары ─ өніп-өсу, даму,
көбею, зат пен энергия алмасу, информация қабылдау, сақтау, пайдалану жəне
стресстік, қолайсыз
факторларға
бейімделу
болып
табылады.
Биотехнологиялық жолмен алынатын өнімдерге көптеген дəрі-дəрмектектер,
белоктар мен ферменттік препараттар, құлпырған табиғи бояулар, хош иісті
заттар, витаминдер жəне тағы басқа да биологиялық активті қосындылар кіреді.
Біріншіден, биотехнологиялық əдістердің көмегімен селекция процесін
жүргізуде ежелден қолданылып келе жетқан тəсілдерді (будандастыру, мутаге-
нез, сұрыптау, т.б.) едəуір жеңілдетуге, тездетуге болады. Екіншіден, керемет
зор нəтижелерге қол жеткізетін мүмкіндіктер тууына жол ашылды. Бұлар био-
инженерия (клеткалық инженерия, гендік инженерия) принциптері негізінде
бұрынды-соңды дүниеде болмаған, түп-тұқияннан қалыптасқан қасиеттерді
тіпті қиялға симастай етіп өзгертіп, жаңа организмдерді конструкциялау, «жа-
сап шығару». Осындай биотехнологиялық жолдармен өсімдіктердің сапалы
сорттары, малдың асыл тұқымдары, микроорганизмдердің аса өнімді штаммда-
ры алынады.
Биотехнология ─ биологиялық процестердің өту заңдылықтарын терең
зерттеп, ұғу арқасында биологиялық объектілердің қызметін пайдалану
негізінде іске асырылатын қазіргі заманның өте тиімді де биік деңгейдегі тех-
нологиясы.
10
Осы жоғарыда айтылғанның бəрі жалпы биотехнология ғылымының си-
паттамасы. Ал кеңірек алып қарағанда, биотехнологияның өзі бірнеше саладан
тұрады. Пайдаланылатын объектілерге қарай: өсімдік биотехнологиясы, жануар
биотехнологиясы, микроорганизмдер биотехнологиясы болып бөлінеді.
Қолданылатын əдістер бойынша, клеткалық инженерия, гендік (немесе
генетикалық) инженерия, ферменттік инженерия (немесе инженерлік энзимоло-
гия), белоктық инженерия, иммунобиотехнология, гибридомдық технология
деп аталатын биотехнологияның жеке тармақтары өріс алуда. Сондай-ақ,
биотехнологияның жетістіктерін экономиканы дамыту үшін қолдануға байла-
нысты ─ ауыл шаруашылық биотехнологиясы, фармацевтикалық (немесе
медициналық) биотехнология, геобиотехнология, биотехнологиялық энергети-
ка, экологиялық биотехнология сияқты салалар қалыптасты. Осы жағдайларды
еске ала келе, өсімдік биотехнологиясын өз алдына жеке, дербес пəн ретінде
тану қажет.
Биотехнология ғылыми пəн ретінде жəне өндірістік қызмет саласы
ретінде биохимияның, молекулалық биологияның, микробиологияның жəне
химиялық технологияның функционалдық жетістіктері мен табыстарына
сүйене отырып негізделеді (1.1-сурет).
1.1-сурет. Биотехнология жəне оның басқа ғылымдармен байланысы.
«Жаңа» биотехнология терминін «ескі» биотехнологияға қарама-қарсы
қолданады, гендік инженерияның, жаңа биопроцессорлық техниканың жəне
Биотехнология
Биологиялық
ғылымдар
Техникалық
ғылымдар
Экономикалық
ғылымдар
Молекулалық
биология
Жалпы биология
жəне экология
Микробиология
Физиология
Генетика
Биохимия
Экономика
Менеджмент
жəне маркетинг
Гидрогеология
Энергетика
Металлургия
Информатика
Математикалық
моделдеу
Электроника
11
мейлінше дəстүрлі формаларының əдістерін қолданатын биопрцессорларды
ажырату үшін пайдаланады. Сонымен, ашу процесіндегі қарапайым спирт
өндіру - «ескі» биотехнология, бірақ, осы процесте гендік инженерия
əдістерімен ашытқыны қолдану - «жаңа» биотехнология болып табылады (1.2-
сурет).
Биотехнология жеке қолданылу аймағында салалар бойынша бөлінеді.
Бұған кіретіндер (1.3-сурет):
Қызыл биотехнология. Қызыл биотехнология (медицина) биотехнология-
ны
қолдану
аймағының
ең
маңызды
саласы
болып
табылады.
Биотехнологиялық процестер жаңа медикаменттерді шығаруда маңызды рөлді
атқарады (мысалы, ісік ауруын емдеу үшін). Диагностика үшін де
биотехнологияның атқаратын рөлі өте маңызды болып отыр (Неміс өндірістік
нормалар жəне стандарттар комитетінің чипі, биосенсорлар). Қызыл биотехно-
логия қолданудың ең жоғарғы деңгейінде тұр жəне ол көптеген басқа да сала-
лар үшін де технология көзі жəне қозғаушы күші болып табылады.
Жасыл биотехнология. Жасыл биотехнология заманауи өсімдіктер селек-
циясы саласын қамтиды. Мұнда жəндіктердің, саңырауқұлақтардың,
вирустардың жəне гербицидтердің қарсы тұруының биотехнологиялық
əдістерін күшейту бағытында жұмыстар жүргізіледі. Жасыл биотехнология са-
ласында гендік техника ерекше орында тұр. Ол белгілі бір гендердің
өсімдіктердің бір түрінен екінші түріне ауысуы үшін негіз салады жəне
резистенттіліктің тууына мүмкіндік береді.
1.2 - сурет. Биотехнологияның даму тарихы.
Биотехнология: даму тарихы
«Танылмаған» биотехнология
Биологиялық пəндердің дамуы
«Жаңа» биотехнология
«Ескі» биотехнология
«Болжамды » биотехнология
XVII ғасырдың ортасына дейін
XIX ғасырдың басына дейін
1953 жылға дейін
1972 жылға дейін
Қазіргі уақыт
12
Сары биотехнология. Сары биотехнология қазіргі заманғы мал
шаруашылығы саласын қамтиды. Мұнда жануарлардың өнімділігі мен
резистенттілігін күшейту бағытындағы жұмыстар жүргізіледі. Сары биотехно-
логияда гендік жəне клеткалық техника ерекше орын алады. Олар белгілі бір
гендердің жануарлардың бір түрінен екінші түріне ауысуы үшін жəне
жануарлардың жаңа генотиптерін жасау үшін негіз болады.
Көк биотехнология. Көк биотехнололгия теңіз биологиясының
организмдерін жəне процестердің техникалық қолданылуына негіз болады.
Мұнда əлем мұхиттарының биологиялық организмдері бар.
Сұр биотехнология. Сұр биотехнология қоршаған ортаны қорғаумен ай-
налысады. Мұндағы биотехнологиялық əдістер топырақты тыңайтуға, канлиза-
цияларды тазартуға, газдардан тазартуға, ауаны тазартуға, қалдықтар мен
артылған материалдарды екінші мəрте қайта өңдеуге көмектеседі.
Ақ биотехнология. Ақ биотехнология химия өндірісін қамтиды. Ақ
биотехнологияның міндеті – ресурстарды сақтау талаптарын жəне қоршаған
ортаны қорғау талаптарын ескере отырып, спирт, дəрумендер, амин
қышқылдары, антибиотиктер немесе ферменттер субстанцияларын өндіру.
1.3 - сурет. Биотехнологияның бағыттары.
Биотехнологияны өндірістің келесі түрлерінде қолдануда болады:
- химиялық жəне фармацевтикалық өндіріс;
- азық-түлік өнімдері жəне дəмдік өндіріс;
- ағындарды, қалдықтарды жəне газдарды өндірістік тазарту;
- жаратылыстану ғылымдары мен медицина саласын зерттеу үшін
жабдықтау;
- биотехнологиялық приборлар мен жабдықтар саласында кеңес беру,
өтім жəне даму.
Биотехнология көптеген ғылымдардың түйісуі арқасында пайда болды.
Сондықтан оның дамуы биологияның көптеген салалары бойынша (биохимия,
генетика, микробиология, молекулалық жəне клеткалық биология, эмбриоло-
гия) терең жəне де жан-жақты жүргізілетін зерттеулер негізінде алынған
ғылыми мəліметтерге, жетістіктерге тығыз байланысты.
Биотехнология биологиялық білімді практикада қолданып, адамзат ал-
дында тұрған мынадай көкейтесті мəселелерді шешуге жол ашады: азық-
түлікпен, дəрі-дəрмекпен, жаңа энергоресурстармен қамтамасыз ету жəне
Биотехнологияның бағыттары
Қызыл биотехнология
Жасыл биотехнология
Ақ биотехнология
Сұр биотехнология
Көк биотехнология
Сары биотехнология
13
экологиялық жағдайды жақсарту. Биотехнология, сөзсіз, ХХІ ғасырдың жоғары
дəрежелі технологияларына жатады.
Əдебиет:
Негізгі – 1 [4-46]; 2 [8-40].
Қосымша – 1 [4-62]; 2 [т.1; 4-42].
Бақылау сұрақтары:
1. Биотехнология алдында қандай мақсаттар жəне міндеттер тұр?
2. Биотехнологияның негізгі өнімдеріне, бағыттарына жəне оларды
қолдануға сипаттама беріңіз.
3. Биотехнология жəне өндірістің түрлі салалары.
4. Сіздің ойыңыз бойынша неліктен биотехнологияны түсті гаммаларға
бөлдік?
Достарыңызбен бөлісу: |