Конспект урока "Селекция микроорганизмов" 11 класс

МБОУ КР ОО «Короськовская средняя общеобразовательная школа»

                           11 класс

                             2014 год

 Слайд 1

 Задачи урока:  Слайд 2

1. Повторить материал и проконтролировать знания учащихся по теме «Селекция животных»

2. Сформировать у учащихся представление об основных методах селекционной работы с микроорганизмами.

3. Научить школьников обосновывать значение метода искусственного мутагенеза для  процесса   выведения новых штаммов микроорганизмов.

4. Познакомить учащихся с основными направлениями биотехнологии.

5. Продолжить развитие познавательного интереса у старшеклассников к изучению проблем современной селекции.

Оборудование:  презентация,   тесты,   кроссворды по теме  «Селекция животных»,  пластилин двух цветов  компьютер,  

                         Ход урока.

I.                  Организационный  момент  (вступительное слово учителя).  3-4 мин.

II.               Актуализация  опорных знаний:

1. Работа с определениями.  Слайд 3

1. Что такое селекция? Селекция – наука занимающаяся выведением новых сортов растений пород животных и штаммов микроорганизмав.

2. Дайте определение  породе? Порода – совокупность особей домашних животных искусственно полученная человеком обладающая определенными внешними признаками и продуктивностью.

3. Что такое инбридинг? Аутбридинг? Инбридинг – близкородственное скрещивание.   Аутбридинг- неродственное скрещивание.

4. Экстерьер- что это? Внешний вид животного

             2.   Учащихся получают индивидуальные задания: тест с выбором одного правильного ответа. Проверка Слайд 4

 1.Тестирование по теме «Методы селекции животных».

1. Какой способ размножения характерен для хордовых жи­вотных?

а) вегетативный                    в) бесполый

б) половой                            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                            в) экстерьер

б) генотип                             г) инбридинг

4. Как называется процесс одомашнивания животных?

а) доместикация                    в) инбридинг

б) гетерозис                          г) аутобридинг

5. Мул — гибрид:

а) кобылицы с ослом             в) зебры с жеребцом

б) ослицы с жеребцом            г) кобылицы с жеребцом

6.  Как называется совокупность особей животных одного вида, искусственно созданная человеком, характеризующаяся определенными наследственными признаками?

а) фенотип                            в) экстерьер

б) генотип                             г) порода

7. Какое из животных, по мнению большинства ученых, было одомашнено человеком первым?

а) корова                               в)собака

б) лошадь                              г) овца

8. С какой целью осуществляется близкородственное скрещивание животных?

а) для увеличения продуктивности

б) для повышения плодовитости

в) для перевода рецессивного ценного признака в гомози­готное состояние

г) для перевода признака в доминантное состояние

9. Как называется скрещивание неродственных животных особей разных видов?

а) аутобридинг                      в) гетерозис

б) инбридинг                        г) экстерьер

3. Работа с фотографиями.

Ответить на вопросы слайдов 5, 6,7

III.     Объяснение нового материала.

1. Вводное слово.

         На прошлых уроках мы изучили методы селекции животных и растений. Сегодня мы  продолжим изучать достижения современной селекции и подробно рассмотрим методы селекции микроорганизмов.

Постановка проблемы: Слайд 8

«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. Я. Нейман

Вам предлагается прослушать материал, по ходу которого вы должны будете раскрыть смысл данной цитаты.

1. Что такое штамм?

2. Как называется наука, которая изучает микроорганизмы?

3. Каковы особенности микроорганизмов?

    Есть наука занимающаяся использованием живых организмов, их биологических особенностей и процессов жизнедеятельности в производстве необходимых человеку веществ и  называется  она биотехнологией.  Хотя эта наука молодая, но уже очень важная. 

Основным объектом, используемым в биотехнологических  процессах, являются микроорганизмы. Поэтому на сегодняшнем уроке мы будем рассматривать именно методы селекции микроорганизмов.

           Микроорганизмы, микробы- мельчайшие организмы различимые только под микроскопом. Открыты в 17 веке Левенгуком.

          Большинство микроорганизмов – одноклеточные организмы. Среди микроорганизмов – представители разных царств живой природы, относящихся к прокариотам (бактерии и сине-зеленые водоросли), к эукариотам (микроскопические грибы, микроскопические формы водорослей и простейших).  Слайд 9.

       Наука, которая изучает микроорганизмы, называется мик­робиологией. В настоящее время микробиология не только изу­чает микроорганизмы, но и получает новые штаммы микроорга­низмов, нужные в разных областях человеческой деятельности. Роль микроорганизмов в производстве лекарств, биологически активных соединений, кормовых добавок, удобрений, в хлебопечении, виноделии, молочных продуктов невозможно переоценить. В связи с этим постоянно ведется поиск новых высокопродуктивных штаммов микроорганизмов.

Штамм - совокупность микроорганизмов, искусственно полученных человеком, обладающая специфическими призна­ками. Такое определение дается штамму в селекции микроорга­низмов.

В микробиологии штамм рассматривается еще как культура микроорганизмов, выделенная из определенного организма: боль­ного человека, животного и растения. Слайд 10

        Селекция микроорганизмов, в отличие от селекции растений и животных имеет ряд особенностей

Слайд 11, 12.

1. Повсеместное распространение

2. Высокая скорость роста и размножения за считанные дни в чашках Петри или пробирках на питательных средах  можно вырастить миллиарды клеток;

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.Невероятная продуктивность. Например: корова весом в500 кг. за сутки образует 0,5 кг. белка, а 500кг.растений сои продуцируют за тот же срок 5 кг. белка, равная же масса дрожжей способна выработать в биореакторе за сутки 50 тонн белка, что в 100 раз превышает их собственную массу и равно массе 5 взрослых слонов).

5.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.

•         Эти особенности накладывают свой отпечаток на выбор методов селекции микроорганизмов.

             Методы селекции микроорганизмов. Слайд 13

Продуктивность диких форм бактерий невысокая, поэтому человек совершенствует и выводит новые штаммы

В селекции микроорганизмов применяют как традиционные так  и новейшие методы.

К традиционным методам  относят экспериментальный мутагенез и отбор по продуктивности. Слайд 14

·        Природный штамм  микроорганизма

·        Выявление и отбор продуктивного штамма  на основе естественной  изменчивости

·        Обработка штамма  мутагенами

·        Выявление и отбор перспективных мутантов

·        Многократный пересев с контролем на образование требуемого продукта

·        Получение продуктивного штамма

·        Передача штамма в  промышленное производство

          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.

         К новейшим методам селекции микроорганизмов относят генную инженерию.  С ее помощью можно выделять необходимые гены и вводить их в новое генетическое окружение с целью создания организма с новыми заранее предопределенными признаками.

•         В случае использования методов генной инженерии можно заставить бактерии и другие микроорганизмы продуцировать те соединения, синтез которых в естественных природных условиях им никогда не был присущ (например, гормоны человека и животных, биологически активные соединения).

         Но методы генной инженерии остаются еще очень сложными и дорогостоящими. Но уже сейчас с их помощью в промышленности получают такие важные медицинские препараты как интерферон, гормоны роста, инсулин.

Слайд 15

       Применение микроорганизмов.  Слайд 16.

Область использования микроорганизмов очень широка: в пищевой промышленности- в хлебопечении, при получении кисломолочных продуктов, в виноделии, пивоварении; в химической промышленности- при получении спирта, органических  кислот, аминокислот, в медицине- при получении витаминов, антибиотиков и других лекарственных препаратов; в сельском хозяйстве.

Исключительное значение для здоровья человека имеют антибиотики. Это особые вещества - продукты жизнедеятельности некоторых микробов и грибов, убивающие болезнетворных микробов и вирусов.

Слайд 17. Одним из  первых антибиотиков полученном на основе микроорганизма- гриба пеницилла,  является пенициллин. И сейчас хотелось бы послушать небольшое сообщение о его появлении в медицине.

 Обобщение и закрепление полученных знаний.

Они помогут человечеству решить глобальные проблемы- обеспечение населения продуктами питания, охрана окружающей среды от загрязнения. Возможно микробы наша последняя надежда на выживание.

Сегодня на уроке вы познакомились с методами селекции микроорганизмов, которая имеет большие перспективы. Возможно в дальнейшем  бактерии будут производить не только антибиотики, но и гормоны и ферменты.

II.               Задание на дом

Выучить §67    вопрос №5 в конце параграфа.                                                                                         

                                              Рабочий лист

                                   Ученика(цы) 11 класса___________________________

1.               Наука занимающаяся использованием живых организмов, их биологических особенностей и процессов жизнедеятельности в производстве необходимых человеку веществ и  называется  она ____________________

2.                 Наука, которая изучает микроорганизмы, называется ____________________

3.                 Совокупность микроорганизмов, искусственно полученных человеком, обладающая специфическими призна­ками называется _____________________

4.                 Особенности  микроорганизмов:  

1)    ___________________________________________________________

2)    ___________________________________________________________

3)    ___________________________________________________________

4)    ___________________________________________________________

5)    ___________________________________________________________

5.Методы селекции микроорганизмов: 1.____________________________,

2._______________________________,3._____________________________.

1.Тестирование по теме «Методы селекции животных».

1. Какой способ размножения характерен для хордовых жи­вотных?

а) вегетативный                    в) бесполый

б) половой                            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                            в) экстерьер

б) генотип                             г) инбридинг

4. Как называется процесс одомашнивания животных?

а) доместикация                    в) инбридинг

б) гетерозис                          г) аутобридинг

5. Мул — гибрид:

а) кобылицы с ослом             в) зебры с жеребцом

б) ослицы с жеребцом            г) кобылицы с жеребцом

6.  Как называется совокупность особей животных одного вида, искусственно созданная человеком, характеризующаяся определенными наследственными признаками?

а) фенотип                            в) экстерьер

б) генотип                             г) порода

7. Какое из животных, по мнению большинства ученых, было одомашнено человеком первым?

а) корова                               в)собака

б) лошадь                              г) овца

8. С какой целью осуществляется близкородственное скрещивание животных?

а) для увеличения продуктивности

б) для повышения плодовитости

в) для перевода рецессивного ценного признака в гомози­готное состояние

г) для перевода признака в доминантное состояние

9. Как называется скрещивание неродственных животных особей разных видов?

а) аутобридинг                      в) гетерозис

б) инбридинг                        г) экстерьер