Волова Т.Г. Введение в биотехнологию. Методические указания по лабораторным работам
Подождите немного. Документ загружается.
ВВЕДЕНИЕ
ВБИОТЕХНОЛОГИЮ
Банк тестовых заданий в системе UniTest
Учебная программа дисциплины
Учебное пособие
Методические указания по лабораторным работам
Методические указания по самостоятельной работе
Красноярск
ИПК СФУ
2008
Электронный
учебно-методический комплекс
УДК 57.01
ББК 30.16
В24
Электронный учебно-методический комплекс по дисциплине «Введение в био-
технологию» подготовлен в рамках реализации в 2007 г. программы развития ФГОУ
ВПО «Сибирский федеральный университет» на 2007–2010 гг. по разделу «Модерни-
зация образовательного процесса».
Рецензенты:
Красноярский краевой фонд науки;
Экспертная комиссия СФУ по подготовке учебно-методических комплексов дис-
циплин
В24 Введение в биотехнологию. Версия 1.0 [Электронный ресурс] : метод. ука-
зания по лаб. работам / сост. : Т. Г. Волова, Н. А. Войнов, Е. И. Шишацкая,
Г. С. Калачева. – Электрон. дан. (2 Мб). – Красноярск : ИПК СФУ, 2008. –
(Введение в биотехнологию : УМКД № 143-2007 / рук. творч. коллектива
Т. Г. Волова). – 1 электрон. опт. диск (DVD). – Систем. требования : Intel
Pentium
(или аналогичный процессор других производителей) 1 ГГц ; 512 Мб
оперативной памяти ; 2 Мб свободного дискового пространства ; привод DVD ;
операционная система Microsoft Windows 2000 SP 4 / XP SP 2 / Vista (32 бит) ;
Adobe Reader 7.0 (или аналогичный продукт для чтения файлов формата pdf).
ISBN 978-5-7638-1075-2 (комплекса)
Номер гос. регистрации в ФГУП НТЦ «Информрегистр» 0320802394
от 01.01.0001 г. (комплекса)
Настоящее издание является частью электронного учебно-методического ком-
плекса по дисциплине «Введение в биотехнологию», включающего учебную про-
грамму, учебное пособие, методические указания по самостоятельной работе, кон-
трольно-измерительные материалы «Введение в биотехнологию. Банк тестовых зада-
ний», наглядное пособие «Введение в биотехнологию. Презентационные материалы».
Методические указания разработаны специалистами Сибирского федерального
университета и Института биофизики СО РАН в соответствии с проектом Федераль-
ного государственного образовательного стандарта высшего профессионального об-
разования 3-го поколения.
Предназначены для студентов направления подготовки бакалавров 020200.62
«Биология» укрупненной группы 020000 «Естественные науки».
© Сибирский федеральный университет, 2008
Рекомендовано к изданию
Инновационно-методическим управлением СФУ
Редактор Н. Ф. Ткачук
Разработка и оформление электронного образовательного ресурса: Центр технологий элек-
тронного обучения информационно-аналитического департамента СФУ; лаборатория по разработке
мультимедийных электронных образовательных ресурсов при КрЦНИТ
Содержимое ресурса охраняется законом об авторском праве. Несанкционированное копирование и использование данного про-
дукта запрещается. Встречающиеся названия программного обеспечения, изделий, устройств или систем могут являться зарегистрирован-
ными товарными знаками тех или иных фирм.
Подп. к использованию 22.09.2008
Объем 2 Мб
Красноярск: СФУ, 660041, Красноярск, пр. Свободный, 79
Введение в биотехнологию. Метод. указания по лабораторным работам
-3-
О
О
Г
Г
Л
Л
А
А
В
В
Л
Л
Е
Е
Н
Н
И
И
Е
Е
П
П
Р
Р
Е
Е
Д
Д
И
И
С
С
Л
Л
О
О
В
В
И
И
Е
Е
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
5
5
М
М
О
О
Д
Д
У
У
Л
Л
Ь
Ь
1
1
.
.
В
В
В
В
Е
Е
Д
Д
Е
Е
Н
Н
И
И
Е
Е
В
В
П
П
Р
Р
Е
Е
Д
Д
М
М
Е
Е
Т
Т
«
«
Б
Б
И
И
О
О
Т
Т
Е
Е
Х
Х
Н
Н
О
О
Л
Л
О
О
Г
Г
И
И
Я
Я
»
»
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
6
6
Р
Р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
1
1
.
.
1
1
.
.
П
П
л
л
а
а
н
н
и
и
р
р
о
о
в
в
а
а
н
н
и
и
е
е
э
э
к
к
с
с
п
п
е
е
р
р
и
и
м
м
е
е
н
н
т
т
а
а
и
и
п
п
о
о
с
с
т
т
р
р
о
о
е
е
н
н
и
и
е
е
м
м
о
о
д
д
е
е
л
л
и
и
н
н
а
а
п
п
р
р
и
и
м
м
е
е
р
р
е
е
в
в
ы
ы
р
р
а
а
щ
щ
и
и
в
в
а
а
н
н
и
и
я
я
м
м
и
и
к
к
р
р
о
о
о
о
р
р
г
г
а
а
н
н
и
и
з
з
м
м
о
о
в
в
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
6
6
Р
Р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
1
1
.
.
2
2
.
.
М
М
о
о
д
д
е
е
л
л
и
и
р
р
о
о
с
с
т
т
а
а
м
м
и
и
к
к
р
р
о
о
о
о
р
р
г
г
а
а
н
н
и
и
з
з
м
м
о
о
в
в
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
1
0
0
Р
Р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
1
1
.
.
3
3
.
.
Ф
Ф
а
а
з
з
ы
ы
р
р
о
о
с
с
т
т
а
а
м
м
и
и
к
к
р
р
о
о
б
б
и
и
о
о
л
л
о
о
г
г
и
и
ч
ч
е
е
с
с
к
к
и
и
х
х
к
к
у
у
л
л
ь
ь
т
т
у
у
р
р
и
и
р
р
а
а
с
с
ч
ч
е
е
т
т
к
к
и
и
н
н
е
е
т
т
и
и
ч
ч
е
е
с
с
к
к
и
и
х
х
п
п
а
а
р
р
а
а
м
м
е
е
т
т
р
р
о
о
в
в
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
1
4
4
М
М
О
О
Д
Д
У
У
Л
Л
Ь
Ь
2
2
.
.
П
П
Р
Р
О
О
М
М
Ы
Ы
Ш
Ш
Л
Л
Е
Е
Н
Н
Н
Н
А
А
Я
Я
М
М
И
И
К
К
Р
Р
О
О
Б
Б
И
И
О
О
Л
Л
О
О
Г
Г
И
И
Я
Я
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
1
8
8
Р
Р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
2
2
.
.
1
1
.
.
Т
Т
и
и
п
п
ы
ы
ф
ф
е
е
р
р
м
м
е
е
н
н
т
т
а
а
ц
ц
и
и
о
о
н
н
н
н
ы
ы
х
х
п
п
р
р
о
о
ц
ц
е
е
с
с
с
с
о
о
в
в
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
1
1
8
8
Р
Р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
2
2
.
.
2
2
.
.
П
П
е
е
р
р
и
и
о
о
д
д
и
и
ч
ч
е
е
с
с
к
к
о
о
е
е
к
к
у
у
л
л
ь
ь
т
т
и
и
в
в
и
и
р
р
о
о
в
в
а
а
н
н
и
и
е
е
м
м
и
и
к
к
р
р
о
о
о
о
р
р
г
г
а
а
н
н
и
и
з
з
м
м
о
о
в
в
и
и
к
к
у
у
л
л
ь
ь
т
т
и
и
в
в
и
и
р
р
о
о
в
в
а
а
н
н
и
и
е
е
с
с
п
п
о
о
д
д
п
п
и
и
т
т
к
к
о
о
й
й
с
с
у
у
б
б
с
с
т
т
р
р
а
а
т
т
о
о
м
м
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
0
0
Р
Р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
2
2
.
.
3
3
.
.
П
П
р
р
о
о
т
т
о
о
ч
ч
н
н
ы
ы
е
е
к
к
у
у
л
л
ь
ь
т
т
у
у
р
р
ы
ы
:
:
х
х
е
е
м
м
о
о
с
с
т
т
а
а
т
т
,
,
т
т
у
у
р
р
б
б
и
и
д
д
о
о
с
с
т
т
а
а
т
т
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
2
2
Р
Р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
2
2
.
.
4
4
.
.
П
П
р
р
о
о
в
в
е
е
д
д
е
е
н
н
и
и
е
е
п
п
р
р
о
о
ц
ц
е
е
с
с
с
с
а
а
ф
ф
е
е
р
р
м
м
е
е
н
н
т
т
а
а
ц
ц
и
и
и
и
с
с
л
л
и
и
м
м
и
и
т
т
и
и
р
р
о
о
в
в
а
а
н
н
и
и
е
е
м
м
с
с
у
у
б
б
с
с
т
т
р
р
а
а
т
т
а
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
2
2
7
7
Р
Р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
2
2
.
.
5
5
.
.
О
О
п
п
р
р
е
е
д
д
е
е
л
л
е
е
н
н
и
и
е
е
к
к
и
и
н
н
е
е
т
т
и
и
ч
ч
е
е
с
с
к
к
и
и
х
х
п
п
а
а
р
р
а
а
м
м
е
е
т
т
р
р
о
о
в
в
к
к
у
у
л
л
ь
ь
т
т
у
у
р
р
ы
ы
п
п
о
о
д
д
а
а
н
н
н
н
ы
ы
м
м
э
э
к
к
с
с
п
п
е
е
р
р
и
и
м
м
е
е
н
н
т
т
а
а
р
р
о
о
с
с
т
т
а
а
м
м
и
и
к
к
р
р
о
о
о
о
р
р
г
г
а
а
н
н
и
и
з
з
м
м
о
о
в
в
с
с
л
л
и
и
м
м
и
и
т
т
и
и
р
р
о
о
в
в
а
а
н
н
и
и
е
е
м
м
с
с
у
у
б
б
с
с
т
т
р
р
а
а
т
т
а
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3
3
0
0
Р
Р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
2
2
.
.
6
6
.
.
М
М
е
е
т
т
о
о
д
д
ы
ы
в
в
ы
ы
д
д
е
е
л
л
е
е
н
н
и
и
я
я
и
и
о
о
ч
ч
и
и
с
с
т
т
к
к
и
и
ц
ц
е
е
л
л
е
е
в
в
о
о
г
г
о
о
б
б
и
и
о
о
т
т
е
е
х
х
н
н
о
о
л
л
о
о
г
г
и
и
ч
ч
е
е
с
с
к
к
о
о
г
г
о
о
п
п
р
р
о
о
д
д
у
у
к
к
т
т
а
а
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3
3
4
4
Р
Р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
2
2
.
.
7
7
.
.
М
М
е
е
т
т
о
о
д
д
ы
ы
а
а
н
н
а
а
л
л
и
и
з
з
а
а
с
с
о
о
д
д
е
е
р
р
ж
ж
а
а
н
н
и
и
я
я
о
о
с
с
н
н
о
о
в
в
н
н
ы
ы
х
х
(
(
о
о
б
б
щ
щ
и
и
й
й
а
а
з
з
о
о
т
т
,
,
б
б
е
е
л
л
о
о
к
к
)
)
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3
3
9
9
Р
Р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
2
2
.
.
8
8
.
.
М
М
е
е
т
т
о
о
д
д
ы
ы
а
а
н
н
а
а
л
л
и
и
з
з
а
а
з
з
а
а
п
п
а
а
с
с
н
н
ы
ы
х
х
(
(
п
п
о
о
л
л
и
и
с
с
а
а
х
х
а
а
р
р
а
а
,
,
б
б
и
и
о
о
п
п
о
о
л
л
и
и
м
м
е
е
р
р
ы
ы
)
)
к
к
л
л
е
е
т
т
о
о
ч
ч
н
н
ы
ы
х
х
м
м
а
а
к
к
р
р
о
о
м
м
о
о
л
л
е
е
к
к
у
у
л
л
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
4
2
2
М
М
О
О
Д
Д
У
У
Л
Л
Ь
Ь
3
3
.
.
И
И
Н
Н
Ж
Ж
Е
Е
Н
Н
Е
Е
Р
Р
Н
Н
А
А
Я
Я
Э
Э
Н
Н
З
З
И
И
М
М
О
О
Л
Л
О
О
Г
Г
И
И
Я
Я
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
4
6
6
Р
Р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
3
3
.
.
1
1
.
.
В
В
ы
ы
д
д
е
е
л
л
е
е
н
н
и
и
е
е
ф
ф
е
е
р
р
м
м
е
е
н
н
т
т
о
о
в
в
(
(
н
н
а
а
п
п
р
р
и
и
м
м
е
е
р
р
е
е
с
с
в
в
е
е
т
т
я
я
щ
щ
и
и
х
х
с
с
я
я
б
б
е
е
л
л
к
к
о
о
в
в
)
)
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
4
4
7
7
Р
Р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
3
3
.
.
2
2
.
.
М
М
е
е
т
т
о
о
д
д
ы
ы
д
д
е
е
т
т
е
е
к
к
ц
ц
и
и
и
и
ф
ф
е
е
р
р
м
м
е
е
н
н
т
т
а
а
т
т
и
и
в
в
н
н
о
о
й
й
а
а
к
к
т
т
и
и
в
в
н
н
о
о
с
с
т
т
и
и
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
5
5
0
0
М
М
О
О
Д
Д
У
У
Л
Л
Ь
Ь
4
4
.
.
Т
Т
Е
Е
Х
Х
Н
Н
О
О
Л
Л
О
О
Г
Г
И
И
Ч
Ч
Е
Е
С
С
К
К
А
А
Я
Я
Б
Б
И
И
О
О
Э
Э
Н
Н
Е
Е
Р
Р
Г
Г
Е
Е
Т
Т
И
И
К
К
А
А
И
И
Б
Б
И
И
О
О
Т
Т
Е
Е
Х
Х
Н
Н
О
О
Л
Л
О
О
Г
Г
И
И
Ч
Ч
Е
Е
С
С
К
К
И
И
Е
Е
П
П
Р
Р
О
О
Ц
Ц
Е
Е
С
С
С
С
Ы
Ы
П
П
Е
Е
Р
Р
Е
Е
Р
Р
А
А
Б
Б
О
О
Т
Т
К
К
И
И
М
М
И
И
Н
Н
Е
Е
Р
Р
А
А
Л
Л
Ь
Ь
Н
Н
О
О
Г
Г
О
О
С
С
Ы
Ы
Р
Р
Ь
Ь
Я
Я
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
5
5
5
5
М
М
О
О
Д
Д
У
У
Л
Л
Ь
Ь
5
5
.
.
Б
Б
И
И
О
О
Т
Т
Е
Е
Х
Х
Н
Н
О
О
Л
Л
О
О
Г
Г
И
И
Я
Я
И
И
П
П
Р
Р
О
О
Б
Б
Л
Л
Е
Е
М
М
Ы
Ы
З
З
А
А
Щ
Щ
И
И
Т
Т
Ы
Ы
О
О
К
К
Р
Р
У
У
Ж
Ж
А
А
Ю
Ю
Щ
Щ
Е
Е
Й
Й
С
С
Р
Р
Е
Е
Д
Д
Ы
Ы
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
5
5
6
6
ОЛАВЛЕНИЕ.
Введение в биотехнологию. Метод. указания по лабораторным работам
-4-
Р
Р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
5
5
.
.
1
1
.
.
И
И
м
м
м
м
о
о
б
б
и
и
л
л
и
и
з
з
а
а
ц
ц
и
и
я
я
м
м
и
и
к
к
р
р
о
о
б
б
н
н
ы
ы
х
х
к
к
л
л
е
е
т
т
о
о
к
к
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
5
5
6
6
Р
Р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
5
5
.
.
2
2
.
.
П
П
р
р
и
и
н
н
ц
ц
и
и
п
п
р
р
а
а
б
б
о
о
т
т
ы
ы
б
б
и
и
о
о
ф
ф
и
и
л
л
ь
ь
т
т
р
р
а
а
с
с
о
о
м
м
ы
ы
в
в
а
а
е
е
м
м
ы
ы
м
м
с
с
л
л
о
о
е
е
м
м
.
.
С
С
в
в
я
я
з
з
ы
ы
в
в
а
а
н
н
и
и
е
е
м
м
о
о
н
н
о
о
о
о
к
к
с
с
и
и
д
д
а
а
у
у
г
г
л
л
е
е
р
р
о
о
д
д
а
а
в
в
р
р
е
е
а
а
к
к
т
т
о
о
р
р
е
е
и
и
м
м
м
м
о
о
б
б
и
и
л
л
и
и
з
з
и
и
р
р
о
о
в
в
а
а
н
н
н
н
ы
ы
м
м
и
и
с
с
о
о
-
-
о
о
к
к
и
и
с
с
л
л
я
я
ю
ю
щ
щ
и
и
м
м
и
и
б
б
а
а
к
к
т
т
е
е
р
р
и
и
я
я
м
м
и
и
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
5
5
9
9
М
М
О
О
Д
Д
У
У
Л
Л
Ь
Ь
6
6
.
.
К
К
Л
Л
Е
Е
Т
Т
О
О
Ч
Ч
Н
Н
А
А
Я
Я
И
И
Г
Г
Е
Е
Н
Н
Е
Е
Т
Т
И
И
Ч
Ч
Е
Е
С
С
К
К
А
А
Я
Я
И
И
Н
Н
Ж
Ж
Е
Е
Н
Н
Е
Е
Р
Р
И
И
Я
Я
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
6
6
4
4
Р
Р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
6
6
.
.
1
1
.
.
Т
Т
р
р
а
а
н
н
с
с
ф
ф
о
о
р
р
м
м
а
а
ц
ц
и
и
я
я
к
к
л
л
е
е
т
т
о
о
к
к
E
E
.
.
c
c
o
o
l
l
i
i
x
x
l
l
i
i
-
-
B
B
l
l
u
u
e
e
п
п
л
л
а
а
з
з
м
м
и
и
д
д
о
о
й
й
p
p
G
G
L
L
O
O
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
6
6
8
8
Р
Р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
6
6
.
.
2
2
.
.
Э
Э
к
к
с
с
п
п
р
р
е
е
с
с
с
с
и
и
я
я
г
г
е
е
н
н
о
о
в
в
,
,
к
к
л
л
о
о
н
н
и
и
р
р
о
о
в
в
а
а
н
н
н
н
ы
ы
х
х
в
в
п
п
р
р
о
о
к
к
а
а
р
р
и
и
о
о
т
т
и
и
ч
ч
е
е
с
с
к
к
и
и
х
х
с
с
и
и
с
с
т
т
е
е
м
м
а
а
х
х
.
.
К
К
у
у
л
л
ь
ь
т
т
и
и
в
в
и
и
р
р
о
о
в
в
а
а
н
н
и
и
е
е
р
р
е
е
к
к
о
о
м
м
б
б
и
и
н
н
а
а
н
н
т
т
н
н
ы
ы
х
х
к
к
л
л
е
е
т
т
о
о
к
к
E
E
.
.
c
c
o
o
l
l
i
i
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
7
7
0
0
М
М
О
О
Д
Д
У
У
Л
Л
Ь
Ь
7
7
.
.
С
С
Е
Е
Л
Л
Ь
Ь
С
С
К
К
О
О
Х
Х
О
О
З
З
Я
Я
Й
Й
С
С
Т
Т
В
В
Е
Е
Н
Н
Н
Н
А
А
Я
Я
Б
Б
И
И
О
О
Т
Т
Е
Е
Х
Х
Н
Н
О
О
Л
Л
О
О
Г
Г
И
И
Я
Я
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
7
7
3
3
Р
Р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
7
7
.
.
1
1
.
.
Д
Д
е
е
п
п
о
о
н
н
и
и
р
р
о
о
в
в
а
а
н
н
и
и
е
е
п
п
е
е
с
с
т
т
и
и
ц
ц
и
и
д
д
о
о
в
в
в
в
м
м
а
а
т
т
р
р
и
и
к
к
с
с
и
и
з
з
р
р
а
а
з
з
р
р
у
у
ш
ш
а
а
е
е
м
м
ы
ы
х
х
б
б
и
и
о
о
п
п
о
о
л
л
и
и
м
м
е
е
р
р
о
о
в
в
.
.
И
И
с
с
с
с
л
л
е
е
д
д
о
о
в
в
а
а
н
н
и
и
е
е
д
д
и
и
н
н
а
а
м
м
и
и
к
к
и
и
р
р
а
а
з
з
р
р
у
у
ш
ш
е
е
н
н
и
и
я
я
м
м
а
а
т
т
р
р
и
и
к
к
с
с
а
а
в
в
п
п
о
о
ч
ч
в
в
е
е
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
7
7
4
4
М
М
О
О
Д
Д
У
У
Л
Л
Ь
Ь
8
8
.
.
П
П
Е
Е
Р
Р
С
С
П
П
Е
Е
К
К
Т
Т
И
И
В
В
Ы
Ы
Р
Р
А
А
З
З
В
В
И
И
Т
Т
И
И
Я
Я
Б
Б
И
И
О
О
Т
Т
Е
Е
Х
Х
Н
Н
О
О
Л
Л
О
О
Г
Г
И
И
И
И
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
7
7
8
8
С
С
П
П
И
И
С
С
О
О
К
К
Л
Л
И
И
Т
Т
Е
Е
Р
Р
А
А
Т
Т
У
У
Р
Р
Ы
Ы
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
7
7
9
9
Введение в биотехнологию. Метод. указания по лабораторным работам
-5-
П
П
Р
Р
Е
Е
Д
Д
И
И
С
С
Л
Л
О
О
В
В
И
И
Е
Е
Биотехнология – новейшее направление, объединяющее достижения
комплекса наук биологического и небиологического профиля и имеющее ог-
ромное значение для различных сфер хозяйственной деятельности человека –
воспроизводства пищевых и лекарственных веществ, минерального сырья и
энергетических ресурсов, рационального использования ресурсов биосферы
и охраны окружающей среды.
Целью настоящего издания, сопровождающего лекционный курс «Вве-
дение в биотехнологию», является формирование у студентов представлений
о возможностях и уровне биологических технологий и приобретение практи-
ческих навыков в области основных направлений современной биотехноло-
гии: физиологии микробного роста и развития; промышленной микробиоло-
гии, инженерной энзимологии, генетической инженерии и др.
В данной работе излагаются принципы и методы освоения студентами
теоретических основ биотехнологии, в частности, в промышленной микро-
биологии, фотогенетической и белковой инженерии и др.
В методические указания включены следующие разделы:
введение в предмет «Биотехнология»;
промышленная микробиология;
инженерная энзимология;
биотехнология и проблемы защиты окружающей среды;
клеточная и генетическая инженерия;
сельскохозяйственная биотехнология.
Введение в биотехнологию. Метод. указания по лабораторным работам
-6-
М
М
О
О
Д
Д
У
У
Л
Л
Ь
Ь
1
1
.
.
В
В
В
В
Е
Е
Д
Д
Е
Е
Н
Н
И
И
Е
Е
В
В
П
П
Р
Р
Е
Е
Д
Д
М
М
Е
Е
Т
Т
«
«
Б
Б
И
И
О
О
Т
Т
Е
Е
Х
Х
Н
Н
О
О
Л
Л
О
О
Г
Г
И
И
Я
Я
»
»
Цель – дать представление о теоретических и экспериментальных под-
ходах к изучению кинетики микробного роста.
Задачи:
– обучение методологии теоретико-экспериментального планирования
эксперимента, методам построения моделей роста микроорганизмов;
– обучение технике культивирования микроорганизмов с регистрацией
стадийности роста микроорганизмов.
Объект: микробные культуры, лабораторное ферментационное и ана-
литическое оборудование.
Р
Р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
1
1
.
.
1
1
.
.
П
П
л
л
а
а
н
н
и
и
р
р
о
о
в
в
а
а
н
н
и
и
е
е
э
э
к
к
с
с
п
п
е
е
р
р
и
и
м
м
е
е
н
н
т
т
а
а
и
и
п
п
о
о
с
с
т
т
р
р
о
о
е
е
н
н
и
и
е
е
м
м
о
о
д
д
е
е
л
л
и
и
н
н
а
а
п
п
р
р
и
и
м
м
е
е
р
р
е
е
в
в
ы
ы
р
р
а
а
щ
щ
и
и
в
в
а
а
н
н
и
и
я
я
м
м
и
и
к
к
р
р
о
о
о
о
р
р
г
г
а
а
н
н
и
и
з
з
м
м
о
о
в
в
Ц
Ц
е
е
л
л
ь
ь
р
р
а
а
б
б
о
о
т
т
ы
ы: приобретение навыков в проведении гетеротрофного
культивирования микроорганизмов, в планировании эксперимента и получе-
нии модели.
Планирование эксперимента применяется для изучения механизмов
протекающих биотехнологических процессов и их оптимизации. Задачей
планирования является выбор необходимых для эксперимента опытов, мето-
дов математической обработки их результатов и принятия решений. План
и-
рование эксперимента предполагает активное вмешательство в процесс и
возможность выбора в каждом опыте тех факторов, которые представляют
интерес.
Все способы воздействия на изучаемый объект обозначаются буквой X
и называются факторами. Каждый фактор может принимать в опыте одно из
нескольких значений, такие значения называются уровнями. При планирова-
нии эксперимента полученные результаты должны быть воспроизводимыми,
а объект управляем. Общую схему реализации эксперимента представляют в
следущем виде:
МОДУЛЬ 1. ВВЕДЕНИЕ В ПРЕДМЕТ «БИОТЕХНОЛОГИЯ»
Работа 1.1. Планирование эксперимента и построение модели на примере выращивания микроорганизмов
Введение в биотехнологию. Метод. указания по лабораторным работам
-7-
Сбор и анализ данных по культивированию
Выбор факторов (критериев оптимизации)
Постановка эксперимента по матрице планирования
Получение обобщающей зависимости
Проверка адекватности модели и значимости коэффициентов
Экспериментальная проверка расчетных параметров
Оптимизация модели
В данной работе в качестве переменного фактора приняты температура
рабочей жидкости X
1
, концентрация фруктозы Х
2
и объем рабочей среды X
3
.
Выходным параметром является удельная скорость роста биомассы микроор-
ганизмов Y при гетеротрофном культивировании.
М
М
а
а
т
т
е
е
р
р
и
и
а
а
л
л
ы
ы
и
и
о
о
б
б
о
о
р
р
у
у
д
д
о
о
в
в
а
а
н
н
и
и
е
е
:
:
1. Музейная культура штамма R. eutrophus B-5786;
2. Стерильный раствор базового фосфатного буфера для среды;
3. Маточные стерильные растворы микроэлементов, железа лимонно-
кислого, сульфата магния и хлористого аммония;
4. Шпатели, спиртовка, мерная посуда, пипетки, колбы для выращива-
ния бактерий, резиновые пробки с микробиологическими фильтрами;
5. Термостатируемая качалка.
Х
Х
о
о
д
д
р
р
а
а
б
б
о
о
т
т
ы
ы
:
:
1. Рассчитать количество необходимых опытов по формуле
N = 2
n
, где n – количество факторов X
1
, X
2
, X
3
.
2. Построить матрицу планирования в виде табл. 1.1
.
МОДУЛЬ 1. ВВЕДЕНИЕ В ПРЕДМЕТ «БИОТЕХНОЛОГИЯ»
Работа 1.1. Планирование эксперимента и построение модели на примере выращивания микроорганизмов
Введение в биотехнологию. Метод. указания по лабораторным работам
-8-
Таблица 1.1
Матрица планирования
Эксперимент
X
1
X
2
X
3
1
+
+
+
2
-
+
+
3
+
-
+
4
-
-
+
5
+
+
-
6
-
+
-
7
+
-
-
8
-
-
-
3. Принять средний (нулевой) уровень и шаг варьирования:
температура X
1
0
= 28
0
C, шаг h = 2;
концентрация фруктозы X
2
0
= 8 г/л, шаг h = 4;
объем среды в колбе X
3
0
= 80 мл, шаг h = 20.
4. Согласно требованиям, представленным в табл. 1.1, провести эксперимент:
– разделиться на две группы;
– каждой группе приготовить питательную среду с заданным значени-
ем концентрации фруктозы (12 г/л и 4 г/л);
– в микробиологическом боксе к 0,5 л среды в стерильных условиях
над спиртовкой добавить 2,5 мл стандартного раствора железа, 1,5 мл рас-
твора микроэлементов, 2 мл раствора сульфата магния и требуемый объем
раствора хлорида аммония (в 1 мл которого содержится 100 мг соли);
– около 200 мл среды отбросить;
– оставшиеся 300 мл среды засеять инокулятом, смыв культуру с одно-
го музейного “косяка”(использовать шпатели);
– инокулят разлить в ферментационные колбы требуемого объема
(колбы с объемом рабочей жидкости по 100 и 60 мл);
– колбы плотно закрыть пробками;
– колбы подписать согласно номеру эксперимента;
– на ФЭК измерить оптическую плотность (без разведения) каждого
инокулята;
– колбы установить на качалку.
5. По истечении 15 часов культивирования через каждые 30 мин про-
вести измерения оптической плотности культуры, по калибровочной кривой
определить концентрацию биомассы в культуре, рассчитать удельную ско-
рость роста Y, ч
-1
.
6. Данные занести в табл. 1.2.
МОДУЛЬ 1. ВВЕДЕНИЕ В ПРЕДМЕТ «БИОТЕХНОЛОГИЯ»
Работа 1.1. Планирование эксперимента и построение модели на примере выращивания микроорганизмов
Введение в биотехнологию. Метод. указания по лабораторным работам
-9-
Таблица 1.2
Матрица планирования в размерных параметрах
Экспери-
мент
X
1
X
2
X
3
Y
i
Y
ср
7. Построить матрицу планирования (табл. 1.3) в безразмерном виде.
Таблица 1.3
Матрица планирования в безразмерном виде
Экс-
перимент
x
0
x
1
x
2
x
3
Y
ср
1
+ 1
+1
+1
+1
2
+1
-1
+1
+1
3
+1
+1
-1
+1
4
+1
-1
-1
+1
5
+1
+1
+1
-1
6
+1
-1
+1
-1
7
+1
+1
-1
-1
8
+1
-1
-1
-1
8. Рассчитать коэффициенты регрессии принятой модели:
Y = В
0
+
B
1
x
1
+ B
2
x
2
+ B
3
x
3
по зависимости
B
i
=
∑
=
N
i
ii
yx
N
1
1
,
где N – число опытов.
9. Рассчитать построчные дисперсии параллельных опытов
2
1
2
)(
1
1
cp
m
i
ii
yy
m
S −
−
=
∑
=
,
где i – строчка матрицы; m – число экспериментов в каждой строчке.
10. Проверить однородность дисперсии по критерию Кохрена
(G
p
< G
табл
)
∑
=
=
N
ш
i
i
S
S
p
G
1
2
2
max
,
где
−
2
maxi
S
максимальная дисперсия из всех построчных.
11. Определить ошибку опытов
∑
=
=
N
i
iy
S
N
S
1
22
1
.
МОДУЛЬ 1. ВВЕДЕНИЕ В ПРЕДМЕТ «БИОТЕХНОЛОГИЯ»
Работа 1.1. Планирование эксперимента и построение модели на примере выращивания микроорганизмов
Введение в биотехнологию. Метод. указания по лабораторным работам
-10-
12. Провести расчет дисперсии коэффициентов регрессии:
N
S
S
y
ki
2
2
=
.
13. Проверить значимость коэффициентов регрессии:
Рассчитать коэффициент Стьюдента
,
2
ki
i
ip
S
B
t =
где B
i –
коэффициент регрессии:
Определить табличный коэффициент Стьюдента t
st
и проверить усло-
вие t
ip
< t
st
.
14. Провести расчет адекватности дисперсий:
( )
2
1
2
*
∑
=
−
−
=
N
i
cpad
yy
mN
m
S
,
где у
ср
– среднее значение из всех повторностей в каждой строке; y* – значе-
ние, рассчитанное по уравнению регрессии.
15. Провести расчет адекватности модели:
расcчитать критерий Фишера
F
p
= S
2
ad
/S
2
y
;
определить табличный критерий F
таб
и осуществить их сравнение.
16. Провести анализ полученной модели.
Вопросы:
1. Каков порядок планирования эксперимента?
2. В чем заключаются основные положения метода наименьших квадра-
тов?
3. Каким образом осуществляется проверка адекватности модели?
4. Назовите достоинства и недостатки однофакторного эксперимента.
Р
Р
а
а
б
б
о
о
т
т
а
а
1
1
.
.
2
2
.
.
М
М
о
о
д
д
е
е
л
л
и
и
р
р
о
о
с
с
т
т
а
а
м
м
и
и
к
к
р
р
о
о
о
о
р
р
г
г
а
а
н
н
и
и
з
з
м
м
о
о
в
в
Ц
Ц
е
е
л
л
ь
ь
р
р
а
а
б
б
о
о
т
т
ы
ы: построение модели для расчета удельной скорости роста
биомассы в условиях сбалансированного субстрата при гетеротрофном куль-
тивировании бактерий Ralstonia eutropha.
Задача составления уравнения для расчета скорости роста популяции
может быть решена на основе анализа механизма протекающих в клетке про-
цессов, основу которых составляют последовательности ферментативных ре-