Биология 11 класс.
Тема урока: «Методы селекции
микроорганизмов».
___________________________________________________________
Учитель:
Просвирина Н.А.
Цели урока.
1.Образовательная: рассмотреть основные методы селекции микроорганизмов,
выявить значение селекции микроорганизмов в хозяйственной деятельности
человека; сформировать знания о биотехнологии.
2.Развивающая: формировать умения; сравнивать,
делать выводы, анализировать материал, аргументировать свои ответы, решать
проблемные вопросы. Развивать умения применять полученные
знания.
3.Воспитательная: продолжить
развитие познавательного интереса у старшеклассников к изучению проблем
современной селекции.
Оборудование: компьютер, презентация, пластилин двух цветов.
Тип урока: урок
изучения нового материала
Методы урока: словесный, проблемный, наглядный.
Ход урока:
1. Организационный момент. (Вступительное слово учителя).
2. Актуализация опорных знаний.
Работа с терминами в парах. Селекция, сорт, порода, штамм,
искусственный отбор, гибридизация, гибрид, гетерозис, мутагенез.
Древнеримский
оратор Цицерон считал, что правильно построенная речь содержит ответы на семь
вопросов: Что? Где? Когда? Зачем? Как? Чем? Почему?
Так их
теперь и называют - "алгоритм Цицерона". А для того, чтобы Ваша речь
всегда звучала правильно, работу над повторением мы построим на принципе
алгоритма Цицерона.
Вопросы для опроса:
ЧТО? Что такое селекция?
КОГДА? Когда возникла эта наука»?
ЗАЧЕМ (для чего?) нужна селекция?
ПОЧЕМУ в последнее время селекция
получила новый импульс к развитию.
Как создаются новые сорта растений,
породы животных?
ГДЕ в нашей жизни мы можем увидеть достижения селекции?
3.Изучение нового
материала
— постановка проблемы
«Микроб, этот гадкий утенок первых лет эпидемиологии, благодаря успехам науки и
техники, достижениям человеческого гения, превратился в прекрасного лебедя
генетической инженерии современной биотехнологии и индустрии живых
клеток». Б. А. Нейман
2.Сообщение о микроорганизмах, об
особенностях их строения.
Микробиолог: микробы - мельчайшие организмы, различаемые только
под микроскопом. Открыты в 17 веке А.Левенгуком. Среди микроорганизмов –
представители разных царств живой природы, относящихся к прокариотам (бактерии
и сине-зеленые водоросли), к эукариотам (микроскопические грибы,
микроскопические формы водорослей и простейших). Большинство микроорганизмов –
одноклеточные организмы. Иногда к микробам относят вирусы.
Значение микроорганизмов.
Микробиолог. Только
несведущий в микробиологии видит в микроорганизмах один вред, но их роль как
полезных организмов существенно преобладает. Именно они помогут человечеству
решить глобальные проблемы- обеспечение населения продуктами питания, охрана
окружающей среды от загрязнения. Возможно микробы наша последняя надежда на
выживание. На данный момент микроорганизмы используют не только в хлебопечении,
пивоварении, виноделии, приготовлении молочных продуктов, но и в получении
гормона инсулина, интерферона, аминокислот, ферментов, кормового белка,
антибиотиков.
4. Методы селекции микроорганизмов
Продуктивность диких форм бактерий невысокая, поэтому
человек совершенствует и выводит новые штаммы. (слайд)
В селекции микроорганизмов применяют традиционные и
новейшие методы. К традиционным методам относят экспериментальный мутагенез и
отбор по продуктивности. Экспериментальный мутагенез - это воздействие на
организм различных мутагенов с целью получения мутации. Этот метод имеет свои
особенности при селекции бактерий:
- у селекционера имеется неограниченное количество
материала для работы: за считанные дни в чашках Петри или пробирках на
питательных средах можно вырастить бактерий
- значительно меньшее количество генов, их генетическая
регуляция более простая, взаимодействия генов просты или отсутствуют миллиарды
клеток;
- более эффективное использование мутационного процесса,
поскольку геном микроорганизмов гаплоидный, что позволяет выявить любые мутации
уже в первом поколении;
- простота генетической организации (слайд)
Но возможности традиционной селекции ограничены. Успехи же
таких наук как молекулярная биология и генетика в изучении микроорганизмов, а
так же возрастающие потребности практического использования микробных продуктов
привели к созданию новейших методов целенаправленного и контролируемого
получения микроорганизмов с заданными свойствами. (слайд)
К новейшим методам селекции относят генную инженерию.
(слайд ). В генной инженерии используют два способа:
- выделение нужного гена из генома одного организма и
внедрение его в геном бактерий;
- синтез искусственным путем гена и внедрение его в геном
бактерий. (слайд)
Учитель: какими
преимуществами обладают микроорганизмами перед другими организмами.
Самостоятельная работа с текстом.
Текст № 1 Проанализируйте следующие данные. Сделайте вывод, о том
какие организмы более выгодно использовать для получения белка. Почему?
-Одна корова с живой массой в 500 кг за сутки образует около 0,5
кг белка;
-Соя массой 500 кг за сутки образует 5
кг белка;
-Дрожжи массой кг за сутки вырабатывают в биореакторе 50 тонн белка.
Микробная клетка потребляет дешевые вещества – крахмальные растворы, сточные
воды, нефтепродукты и др. вещества. Корове требуются хорошие и, следовательно,
дорогие корма.
Задание: 1)прочитать текст;
2)найти в тексте свойства микроорганизмов, обеспечивающие их преимущество перед
животными, растениями.
Вывод:
1)микроорганизмы обладают высокой
продуктивностью;
2) микроорганизмы выращивают на дешевых субстратах.
3) высокая скорость получения нужной продукции.
Генная инженерия основана на выделении нужного гена из генома одного
организма и введении его в геном другого организма. «Вырезание» генов проводят
с помощью специальных «генетических ножниц», ферментов – рестриктаз, затем ген
«вшивают» в вектор (носитель) – плазмиду, с помощью которой ген вводится в
бактерию. «Вшивание» осуществляется с помощью других ферментов – лигаз. Кроме
того, вектор должен содержать маркерные гены, которые позволяют отличить эту
клетку от исходных клеток.
Достижения генной инженерии.
С помощью генной инженерии получают соматотропил – гормон роста, гормон инсулин
человеческий, которые раньше получали из поджелудочных желез убитых коров,
свиней, белок интерферон, который помогает справиться со многими вирусными
инфекциями.
КАРТОФЕЛЬ: в него был имплантирован
ген бактерии, которая вырабатывала яд, смертельный для колорадского жука –
молодые побеги, не успев вылезть из земли, сами начинают бороться с вредителями
(ген бактериальный ген -Bt)
Томатное пюре — первый генетически
модифицированный пищевой продукт, появившийся в Европе в продаже (в 1996 году).
Учитель: повышение продуктивности микроорганизмов и создание новых
штаммов проводится с целью использования их или веществ созданных ими в
производстве продуктов в промышленных масштабах.
Технология получения необходимых человеку продуктов из живых клеток
или с их помощью называют биотехнологией.
Биотехнология является и наукой.
5. Биотехнология – наука будущего.
Практическая часть: С помощью
пластилина двух цветов показывается методика внедрения гена инсулина в
кольцевую молекулу кишечной палочки.
Закрепление. Микроб - прекрасный
лебедь индустрии живых клеток
– Промышленное производство продуктов питания, в
первую очередь, белков и незаменимых аминокислот.
– Повышение плодородия почв,
производство биологически активных веществ для нужд сельского хозяйства.
– Производство лекарственных препаратов
и биологически активных веществ, повышающих качество жизни людей.
– Использование биологических систем
для производства и обработки промышленного сырья.
– Производство дешевых и эффективных
энергоносителей (биотоплива).
– Использование биологических систем
для утилизации отходов различного характера, биологической очистки сточных вод.
– Создание организмов с заданными
свойствами.
Дом. Задание: п. 67.Подготовить
сообщения по теме: «Удивительный мир селекции».
- Основная
литература:
- В.В. Захаров,
С.Г.Мамонтов, И.И.Сонин Общая биология.10 класс. Изд. «Дрофа», Москва
2006г.
- А.А. Каменский,
Е.А.Криксунов, В.В.Пасечник Общая биология 10-11 класс Изд. «Дрофа» 2006г.
- М.Е. Лобашов,
К.В.Ватти, М.М. Тихомирова. Генетика с основами селекции. Изд. Москва
«Просвещение» 1979г.
- Ресурсы
Интернета. Единая коллекция образовательных ресурсов.
- Горленко М.В.
Бактериальные болезни растений (ред. Соколов Н.А.). М.: Высшая школа,
1966. 291 с. (ресурсы Интернета).
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.