Смысловое чтение и работа с текстом при обучении биологии
Скачать 1.42 Mb.
|
Текст «Понимание биотехнологии» Статус биотехнологии еще окончательно не определен. Одни ученые до сих пор под биотехнологией понимают любое производство, связанное с использованием организмов, раздел селекции или генетики по созданию высокопродуктивных сортов растений, пород животных, штаммов микроорганизмов, применение научных и инженерных принципов к переработке материалов живыми организмами с целью создания товаров и услуг. Такое понимание термина «биотехнология» относят к формальному, или традиционному. Другие ученые определяют биотехнологию как микробиологический синтез. По их мнению, биотехнология занимается производством продуктов (кормовых белков, лекарств, витаминов и др.), образуемых микроорганизмами в результате их жизнедеятельности. Такое понимание термина «биотехнология» относят к широкому, или современному. Одним из примеров широкого понимания биотехнологии служит использование микроорганизмов как миниатюрных синтетических фабрик в получении пенициллина (1940 год), а затем и других антибиотиков. В настоящее время с помощью микробиологического синтеза производят антибиотики, ферменты, аминокислоты, органические кислоты, кормовые белки и многие другие вещества. С открытием сильнодействующих мутагенов, используемых в селекции растений и микроорганизмов, появились принципиально новые источники повышения изменчивости. Применение ионизирующего излучения в селекции растений и микроорганизмов в 20-х и начале 30-х годов привело к созданию нового раздела - радиационной селекции. Пионерами применения в нашей стране ионизирующей радиации (рентгеновские, гамма-лучи, нейтроны), вызывающей мутагенез микроорганизмов, были Г.А. Надсон и Г.С. Филиппов. Исследователи Л.Н. Делоне и А.А. Сапегин использовали подобные методы в селекции зерновых; в эти же годы сходные работы проводились в США Л. Стадлером. Мутагенез, последующий отбор генетически идентичных клеток и их размножение до недавнего времени были основными методами повышения продуктивности промышленных штаммов микроорганизмов. Промышленно ценный штамм должен содержать мутации, обеспечивающие повышенный синтез того или иного соединения. Основываясь на этом методе, СИ. Алиханян и его сотрудники получили штаммы микроорганизмов со значительно повышенной продукцией антибиотиков. В этой же лаборатории были получены суперпродуценты (сверхпроизводители) некоторых важных аминокислот (например, лизина), используемые как кормовые добавки. Методы радиационной селекции, которые стали уже обыденными, характеризуются случайным, а не целенаправленным расширением границ изменчивости генотипа организмов. В последующие годы многие ученые стали сужать круг целей и задач биотехнологии, чтобы не отождествлять ее с другими науками (селекцией растений, животных, микроорганизмов, микробиологией), а определить ее самостоятельность. В связи с этим в определении биотехнологии появилось слово «молекулярная», подчеркивающее ее главные современные методы - клеточную и генную инженерию. Такое понимание биотехнологии относят к узкому, или новейшему. Имеет место определение биотехнологии как прикладной науки, использующей результаты фундаментальных исследований смежных биологических, химических и технических дисциплин: микробиологии, генетики, генной инженерии, ботаники и физиологии, иммунологии и иммунохимии, органической и биологической химии и других. Вопросы
Текст «Связь молекулярной биотехнологии с различными областями биологии и получаемыми продуктами»  Организмы и клетки в биотехнологии многими учеными стали рассматриваться как инженерные объекты, которые можно конструировать в целях получения необходимой продукции в промышленном производстве, а клеточная и генная инженерия - как основные методы работы. В настоящее время с развитием технологий получения рекомбинантных ДНК сущность биотехнологии изменилась окончательно. Появилась возможность не просто отбирать, а целенаправленно создавать новые, с заданными свойствами высокопродуктивные штаммы микроорганизмов и эукариотические клетки как «биологические фабрики», менять их генетическую программу и использовать их в широких масштабах для получения многих важных веществ. Вопросы
Текст «Современные методы биотехнологии» Наибольшее значение и использование в биотехнологии получили методы клеточной и генной инженерии. Часто по традиции эти методы относят к методам селекции, так как результаты их использования в биотехнологии и селекции связаны с получением новых форм растений, животных и микроорганизмов. Использование клеточной и генной инженерии стало возможным вследствие расширения и углубления представлений об организации и функционировании наследственного аппарата клетки. Широко практикуемые ранее методы селекции в получении новых форм растений, животных и микроорганизмов — отбор, гибридизация, полиплоидия, мутагенез уступают место методам, позволяющим получать разнообразные организмы благодаря действиям с клетками, хромосомами, генами. Часто эти методы используются во взаимосвязи, но гибридизация, отбор и другие прежние методы применяются уже не на уровне организма, а на уровне клеток, геномов, генов, молекул. К принципиальным отличиям современных методов получения новых форм организмов относят, например, их генетическую целенаправленность, планируемое изменение наследственности, достижение результатов за короткие сроки. С помощью современных методов ученые имеют возможность по своему усмотрению конструировать новые клетки, целые организмы, преодолевать межвидовые барьеры, создавать организмы с комбинациями генов, которые не встречаются в природе, и использовать их на службе человеку. Наибольшее применение современные методы биотехнологии нашли в получении новых штаммов микроорганизмов и сортов растений. Ведутся активные поиски их использования для создания новых форм животных. Вопросы 1. В чем сущность клеточной инженерии? Приведите примеры. 2. Методы селекции в получении новых форм растений, животных и микроорганизмов. 3. Отличия современных методов получения новых форм организмов. 4.- ? 5.-? Текст «Клеточная инженерия» Задание: осмысленно изучите текст и составьте тезисы  Клеточная инженерия, как и генная, на сегодняшний день представляет собой не один метод, а их совокупность, предполагающую манипуляции с клетками. С помощью клеточной инженерии получают клетки нового типа путем культивирования, гибридизации, реконструкции. из отдельных клеток осуществляется вне организмов на специально созданных средах, содержащих минеральные соли, аминокислоты, гормоны Искусственное культивирование растительных тканей и некоторые другие вещества. На таких питательных средах способны расти частицы корней, стеблей и почек, отделенные от растений. Культивирование клеток и тканей в пробирках на питательных средах получило название метода культуры клеток и тканей. Использование этого метода основано на том, что растения обладают способностью к регенерации и возможностью формирования полноценных растений из одной клетки или группы клеток. Способность клеток давать начало любому Растения-регенеранты типу клеток называют тотипотентностью (от лат. torus - весь, целый и potentia - сила). Тотипотентность позволяет в искусственно созданных условиях бесконечно размножать какое-либо одно растение с важными для человека особенностями, создавая огромное количество копий - клонов (рис. 14). Полученные копии являются ценным посадочным материалом. В результате их выращивания повышается урожайность растений. Такой способ размножения растений получил название клонального микроразмножения, или вегетативного размножения вне организма в пробирке (in vitro). М  етодом культуры тканей выращивают также гаплоидные растения (гаплоиды) из яйцеклеток или пыльцевых зерен (рис. 15). Переводя их с помощью химических реагентов из гаплоидного состояния в диплоидное и преодолевая тем самым их бесплодие, ученые получают за короткие сроки чистые линии растений (линии организмов с генами в гомозиготном состоянии) с полезными искомыми генами. Рис. 15. Получение методом invitro гаплоидных растений тритикале из культуры пыльников.  Искусственное объединение целых клеток с образованием гибридных геномов получило название соматической гибридизаци ирастений (рис. 16, 17). С помощью этого способа были созданы отдаленные гибриды соматических клеток не только растений, но и животных. В качестве примера приведем работу по соматической гибридизации двух видов картофеля: культурного (Solanum tuberosum) и дикого (Solanum chacoense) (рис. 18, 19). Для гибридизации использовались протопласты, лишенные клеточной стенки, имеющие только наружную цитоплазматическую мембрану. Полученный соматический гибрид отличался от родительских форм большей мощностью куста и высотой стебля, благодаря чему был включен в практическую селекционную работу. Половой гибрид этих растений не обладал такими качествами.Под термином «клеточная инженерия» в узком значении понимается как раз получение гибридных форм растений путем слияния протопластов клеток (протопласт, как вы уже поняли, — это растительная клетка, лишенная клеточной стенки). Наделе, конечно же, этим клеточная инженерия не ограничивается. Неоценимый материал для генетических и цитологических исследований дает метод реконструкции клеток. При обработке клеток определенными веществами или при помощи специальных манипуляций получают свободные ядра, цитоплазму и другие части клетки. Из отдельных фрагментов разных клеток реконструируют жизнеспособные клетки. К методу реконструкции клеток относят также перекомбинацию клеточных структур разных клеток. В клетки можно вводить модифицированные клеточные органеллы (ядра, хлоропласты и др.). Одним из путей активации фотосинтеза растительной клетки служит введение в нее высокоэффективных хлоропластов.  Наряду с клеточной инженерией некоторые исследователи выделяют как самостоятельный метод хромосомной инженерии. Этот метод связан с замещением или добавлением хромосом путем манипуляций с ними, а также с переносом частей хромосом. Обычно в клетках имеются парные, или гомологичные, хромосомы. Из пары хромосом биотехнологи могут удалить одну или добавить третью. Возможна замена (замещение) обеих гомологичных хромосом одного сорта растения на такую же пару, но сходного сорта. Таким образом, у одного сорта сочетают полезные признаки сразу нескольких. Проводимые манипуляции осуществляют в селекции зерновых культур, совмещая, например, в каком-либо сорте растения ценные качества зерна, увеличенное число колосков в сложном колосе, невосприимчивость к заболеваниям и др. При замещении хромосом получают так называемые замещенные линии растений. Если в клетку растения вводят дополнительную пару хромосом с отсутствующими генами у данного растения, то полученную в дальнейшем линию называют дополнительной. Замещение и дополнение хромосом может происходить не только у растений одного вида (межсортовое), но и у растений разных видов (межвидовое). В настоящее время метод хромосомной инженерии применим только к растениям. Текст «Генная (генетическая) инженерия» Ключевые термины: методы клеточной инженерии: метод культуры тканей, гибридизация, реконструкции клеток; тотипотентность, клональное микроразмножение, гаплоидные растения, чистые линии, соматическая гибридизация, протопласт, хромосомная инженерия, замещенные линии, дополнительные линии, рестриктазы, лигазы, трансгенные организмы, Трансгеноз. Генную инженерию рассматривают не только как метод биотехнологии, но и как раздел молекулярной генетики. Генная инженерия связана с целенаправленным созданием новых комбинаций генетического материала вне организма путем операции in vitro (в пробирке), манипулированием нуклеиновыми кислотами, искусственным переносом нужных генов одного вида организмов в другой вид. В результате генные инженеры создают организмы с новыми, заранее запрограммированными свойствами, с новыми конструкциями генотипов. Генетическая инженерия — это самый молодой метод биотехнологии и раздел молекулярной генетики. Ему чуть более тридцати лет. Появление генной инженерии в начале 70-х годов XX века было ознаменовано получением П. Бергом в Стэнфордском университете (США) первой гибридной (рекомбинантной) молекулы ДНК, в которой были соединены фрагменты ДНК вирусов и бактерии кишечной палочки. Таким образом, была разработана стратегия переноса функциональных единиц наследственности — генов из одного организма в другой. Уникальным событием, предшествовавшим этим открытиям, стало выделение особых ферментов, рассекающих на фрагменты молекулу ДНК по строго определенным местам (рестриктазы) и сшивающих фрагменты ДНК в единое целое (лигазы). Многие вещества, представляющие большую ценность для промышленности, медицины, сельского хозяйства, природоохранных мероприятий, в клетках организмов вырабатываются чаще всего в незначительных количествах. Используя методы генной инженерии, можно «заставить» те или иные микроорганизмы вырабатывать несвойственные им, но необходимые человеку вещества, получать их в промышленных масштабах (рис. 20).  В наше время уже стали классическими примеры использования метода генной инженерии в микробиологическом синтезе некоторых лекарственных препаратов, промышленном получении «человеческих» белков. Так, встраиванием гена человека в кольцевую молекулу ДНК бактерии кишечной палочки (Е. coli) был получен гормон роста (соматотропин), который является единственным средством лечения детей, страдающих гипофизарной карликовостью. В промышленных масштабах его стали производить в 1980 году. Полученный таким же способом инсулин — гормон поджелудочной железы (1982 год), стал спасением для десятка миллионов больных во всем мире. Гормон роста и инсулин, получаемые медицинской промышленностью на основе использования достижений биотехнологии, в отличие от выделяемых из желез трупов животных, являются биохимически более чистыми, свободными от загрязнения различными видами инфекций и сравнительно дешевыми. Они не вызывают аллергических реакций. С помощью генной инженерии конструируют новые геномы бактерий и других микроорганизмов. Благодаря использованию метода генной инженерии — трансгеноза (переноса генов) в биотехнологии сделаны удачные попытки создания трансгенных растений. Например, сортов картофеля, томатов и других растений, выращенных из клеток, в хромосомы которых встроены гены, отвечающие за синтез белков-токсинов, губительно влияющих на насекомых-вредителей. Известны случаи получения и трансгенных животных. Трансгеноз — сложный процесс, включающий в себя последовательный ряд операций: выделение генов, намеченных для пересадки, или их синтез; создание специальных генетических конструкций (векторов) и встраивание в них полученных генов; внедрение генетической конструкции (вектора) с заданным геном в геном интересующего организма; выращивание из генномодифицированной клетки целого организма. Термины «трансгенный» и «генномодифицированный» — синонимы. Полученные методами генной инженерии клетки и целые организмы с новыми генетическими системами и свойствами находят применение во многих областях промышленного производства: создании вакцин, производстве моющих средств, биогаза и электрической энергии, переработке промышленных и бытовых отходов, добыче и обогащении руд цветных металлов. Методы генной инженерии с каждым годом становятся все более перспективными. Например, стало возможным клонирование генов больных и здоровых людей в клетках других организмов, что важно для изучения наследственных болезней у человека и разработки методов их лечения. |
Похожие:
 | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Приемы работы: фронтальная беседа; самостоятельная работа с текстом; выразительное чтение; творческая работа по главам; письменная... |  | Проектная работа на тему: «Методическая разработка урока биологии в 8 классе «Витамины» Формы работы учащихся: слушание аудиофрагмента, работа с текстом, ответы на вопросы, выполнение практических заданий, работа с раздаточным... |
| Рабочая программа «Литературное чтение» для 4 класса уровень базовый Их них на внутрипредметный модуль «Информационная грамотность» (работа с текстом)- 14 часов | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Планируемые результаты освоения подпрограммы «Чтение. Работа с текстом» |
| «Активизация познавательной деятельности учащихся через систему использования... Выступление на заседании мо учителей биологии Вязниковского района от 11. 2012 года | | Методические рекомендации по использованию икт на уроках биологии Заключение Теоретические основы использования информационных технологий при обучении школьников на уроках биологии |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Методы и приемы, используемые на уроке: беседа, монолог, рассказ учителя, дискуссия, выразительное чтение, работа с текстом | | Практическое использование информационных технологий при обучении химии и биологии |
| Литература Тема урока: Комплексная работа с текстом ... | | Протокол № от 2011 г Методы и приёмы: слово учителя, беседа, работа с учебником (выразительное чтение по ролям, выборочное чтение, описание иллюстрации),... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Виды деятельности: беседа, самостоятельная работа обучающихся, работа в парах, работа с иллюстративным материалом, участие в учебной... | | Реализация развивающих задач при обучении биологии Примерные вопросы к кандидатскому экзамену по дисииплине история и философия науки |
| Урок английского языка. Тема: Виртуальный мир Британии. The virtual world of Britain Провести практику в различных видах речевой деятельности: письменные монологические высказывания, смысловое чтение с извлечением... | | Учебно-исследовательская деятельность учащихся 6-11 классов при обучении биологии «Быстрое накопление знаний, приобретаемых при слишком малом самостоятельном участии, не очень плодотворно. Ученость также может родить... |
| Разработка урока по чтению. И. С. Никитин. "Встреча зимы" Общеучебные – поиск информации, осознанное и произвольное построение речевого высказывания в устной форме, смысловое чтение, извлечение... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Работа с текстом, самостоятельная работа, устная работа. Плакаты, индивидуальные карточки |
