Тема урока.
Селекция микроорганизмов.
Учитель биологии МОБУЛицей с.Ургуш
Слайд 2Цели и задачи 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.
Слайд 3Ход урока.
Организационный момент.
Повторение изученного материала (тесты).
Систематизация знаний о селекции растений и
животных.
Изучение нового материала.
Закрепление знаний.
Домашнее задание.
Слайд 4Тест
1. 1.Какой способ размножения характерен для хордовых животных?
а)Вегетативный. б)половой, в) бесполый,
г)все перечисленные
2.Какие формы отбора применяют в селекции животных?
а) естественный, искусственный; б) бессознательный, стихийный;
в) методический, естественный; г) искусственный, индивидуальный
3.Как называются совокупность фенотипических признаков животного, его внешний вид?
а) фенотип; б) генотип; в) экстерьер; г) инбридинг
4.Как называется процесс одомашнивания животных?
а) доместикация; б) гетерозис; в) инбридинг, г) аутбридинг
5.Как называется совокупность особей животных одного вида, искусственно созданная человеком, характеризующаяся определенными наследственными признаками?
а) фенотип; б) генотип; в) экстерьер; г) порода
6.Какое из животных, по мнению большинства ученых, было одомашнено человеком первым?
а) корова; б) лошадь; в) собака; г) овца
7.Как называется скрещивание неродственных животных особей разных видов?
а) аутбридинг; б) инбридинг; в) гетерозис; г) экстерьер
Слайд 5Тест
1.Какой способ размножения характерен для хордовых животных?
а)Вегетативный. б)половой, в)бесполый, г)все
перечисленные
2.Какие формы отбора применяют в селекции животных?
а) естественный, искусственный; б) бессознательный, стихийный; в) методический, естественный; г) искусственный, индивидуальный
3.Как называются совокупность фенотипических признаков животного, его внешний вид?
а) фенотип; б) генотип; в) экстерьер; г) инбридинг
4.Как называется процесс одомашнивания животных?
а) доместикация; б) гетерозис; в) инбридинг, г) аутбридинг
5.Как называется совокупность особей животных одного вида, искусственно созданная человеком, характеризующаяся определенными наследственными признаками?
а) фенотип; б) генотип; в) экстерьер; г) порода
6.Какое из животных, по мнению большинства ученых, было одомашнено человеком первым?
а) корова; б) лошадь; в) собака; г) овца
7.Как называется скрещивание неродственных животных особей разных видов?
а) аутбридинг; б) инбридинг; в) гетерозис; г) экстерьер
.
Слайд 6 Кроссворд
1. Как называется процесс скрещивания
двух организмов, с различной наследственностью?
2.Популяция растительных организмов, выведенная человеком.
3. Русский селекционер, работавший с плодовыми сортами.
4. Общее свойство живых организмов приобретать в ходе жизнедеятельности новые свойства.
5. Общее свойство живых организмов сохранять и передавать свои признаки потомству
6. Целенаправленный выбор человеком особей с желательными признаками, с целью дальнейшего их разведения.
7. Ученый, который открыл центры происхождения культурных растений.
8. Наука о выведении новых сортов растении и пород животных.
9. Популяция микроорганизмов.
10. Резкие изменения наследственного аппарата.
11.Селекционер, создавший гибрид пырея и ржи.
12 .Третий этап эмбриогенеза.
Слайд 7 Ответы на кроссворд
1.ГИБРИДИЗАЦИЯ
2.СОРТ
3.
МИЧУРИН
4.ИЗМЕНЧИВОСТЬ
5.НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ
6.ОТБОР.
7.ВАВИЛОВ
8.СЕЛЕКЦИЯ
9..ШТАММ
10..МУТАЦИЯ
11.ЦИЦИН
12.НЕЙРУЛЯЦИЯ
Слайд 8 Работа с терминами.
Селекция
Биотехнология
Сорт
Порода
Штамм
Гибридизация
Мутагенез
Полиплоидия
Гетерозис
Слайд 9постановка 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
Слайд 10
Микроорганизмы - мельчайшие организмы, различаемые только под микроскопом
Слайд 11
Болезни вызываемые микроорганизмами.
1 ГРИБЫ - себорея, парша, дерматомикозы
2 ПРОСТЕЙШИЕ
- дизентерия, токсоплазмоз, трихомониаз, лямблиоз, малярия и др.
3.БАКТЕРИИ - ботулизм, сибирская язва, туберкулез, холера, дифтерия, тиф, чума, сифилис, столбняк и др.
4. ВИРУСЫ - грипп, гепатит, СПИД, энцефалит, желтая, лихорадка, оспа, корь, бешенство, полиомиелит, ОРЗ, ящур и др..
Слайд 12Особенности микроорганизмов
1. Повсеместное распространение
2. Высокая скорость роста и размножения
3. Высокая степень
выживаемости в условиях, которые непригодны для жизни других организмов (t=70-105С, радиация,NaCl=25-30%, высушивание, отсутствие кислорода, t=(-), и др.
4. Способы питания: автотрофы (фото- и хемо-), гетеротрофы (разлагают все виды органических веществ, неприродные соединения, нитраты. Сероводород и другие токсичные вещества)
Слайд 13Особенности микроорганизмов
5. В то время как одна корова с живой массой
в 500 кг образует за сутки около 0,5 кг белка, а 500 кг растений сои продуцируют за тот же срок 5 кг белка, равная масса дрожжей (т.е. тоже 500 кг) способна выработать в биореакторе за сутки 50 т белка, что в 100 раз превышает их собственную массу и примерно равно массе 10 взрослых слонов. Таким образом, при определенных условиях микробная клетка способна за равное время продуцировать в 100000 раз больше белка, чем животная клетка. При этом она потребляет дешевые вещества, например крахмальные растворы или даже сточные воды. Корове же требуется хорошие и, следовательно, дорогие корма
6.Чрезвычайная приспособленность микробов даёт возможность легко и быстро их селекционировать. Чтобы вывести породу животных или сорт растений нужны сотни лет, а для выведения штамма микроорганизма нужно несколько лет.
Слайд 14Селекция микроорганизмов
Традиционные методы
Новейшие методы
Искусственный
мутагенез
Отбор по продуктивности
Генная инженерия
1 способ
Основан
на выделении нужного гена из генома одного организма и введение его в геном другого
2 способ:
Синтез гена искусственным путем и введение в геном бактерий
Слайд 15ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МУТАГЕНЕЗ
Экспериментальный мутагенез – это воздействие на организм различных мутагенов, с
целью получения мутаций (химические вещества и радиация)
Например:
Штамм гриба пеницилла повысил свою продуктивность в 1000 раз.
Штамм, образующий аминокислоту – в 300 раз.
Но возможности традиционной селекции ограничены.
Успехи таких наук, как молекулярная биология и генетика в изучении микроорганизмов, а так же возрастающие потребности практического применения микробных продуктов привели к созданию новых методов целенаправленного и контролируемого получения микроорганизмов с заданными свойствами
Слайд 17Микроб - 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.
Слайд 18В 1979 г. из 60 млн. больных сахарным диабетом во всем
мире лишь 4 млн. получали препарат инсулина — гормона поджелудочной железы, регулирующего уровень сахара в крови и клетках.
Инсулин выделяли из поджелудочных желез забиваемых коров и свиней, что сложно и дорого.
С 1982 г. этот гормон получают в промышленных масштабах из бактерий Е. соli, содержащих ген человеческого инсулина.
Слайд 19Соматотропин представляет собой полипептидную цепь, состоящую из 191 аминокислоты. Он вырабатывается
в гипофизе и контролирует рост человеческого тела; его недостаток приводит к карликовости.
До развития генной инженерии его выделяли из гипофизов от трупов.
Слайд 20Согласно результатам новых исследований, опубликованном в журнале общества клинической эндокринологии и
метаболизма (JCEM), лечение соматотропином (гормоном роста) может значительно увеличить рост детей с диагнозом карликовости, даже если ребенок не имеет дефицита соматотропина.
Слайд 21Интерферон – белок, синтезируемый организмом в ответ на вирусную инфекцию, изучают
сейчас как возможное средство лечения рака и СПИДа. Понадобились бы тысячи литров крови человека, чтобы получить такое количество интерферона, какое дает всего один литр бактериальной культуры.
Слайд 22А. Г. Полотебнов (1838—1907)
Работы профессора А.Г. Полотебнова и
В.А. Манассеина независимо от причин, их породивших, были первыми микробиологическими и клиническими наблюдениями, указавшими на возможность применения пенициллина в медицинской практике.
История открытия антибиотиков
Слайд 23Пенициллин — первый антибиотик, то есть антимикробный препарат, полученный на основе
продуктов жизнедеятельности микроорганизмов. Он был выделен в 1928 году Александром Флемингом из штамма гриба вида Penicillium notatum на основе случайного открытия: попадание в культуру бактерий плесневого гриба из внешней среды оказывает бактерицидное действие на культуру бактерий.
Слайд 24Впервые использовали пенициллин для лечения бактериальных инфекций в 1941 году.
В
1945 году Флемингу, Флори и Чейну была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине «за открытие пенициллина и его целебного воздействия при различных инфекционных болезнях».
Слайд 25Колония пеницилла
пенициллиум
При стимуляции мутагенами выход пенициллина был увеличен в 10
раз.
Слайд 26Из него получают лекарство циклоспорин, который применяют при пересадке органов. Он
предупреждает отторжения аллотрансплантатов почек, печени, сердца, легкого, поджелудочной железы,
колония аспергилла
Гриб является продуцентом лимонной и щавелевой кислот. При скрещивании и отборе исходные штаммы увеличиваются вдвое.
Слайд 27Они вмешиваются в синтез холестерина, которые образуют холестериновые бляшки, а с
ними связаны целый ряд сердечнососудистых заболеваний, заболеваний мозговых и прочих. Вот эти статины оказались хорошими лекарствами.
Из аспергилла получают статины.
Слайд 28 Подведение итогов
«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
Слайд 29Профессия - микробиолог, биотехнолог
Микробиолог - это специалист, ученый, который изучает микроорганизмы:
вирусы, бактерии и простейшие. Микробиологи занимаются проведением лабораторных анализов, испытанием сырья или материалов для будущего производства противовирусных препаратов, витаминов и других медикаментов. Микробиологи работают в научных центрах, медицинских лабораториях, фармацевтических компаниях. Данная отрасль биологической науки стремительно развивается и имеет хорошие перспективы.
Слайд 30Домашнее задание:
1.Изучить п. 67.
2. Подготовить сообщения по теме: «Удивительный мир селекции».
3.Составить
чайнворд по изученным терминам