Разработка урока "Биотехнология", 11 класс.

Урок общей биологии в 11 классе.

Тема урока: «Биотехнология».

Учитель Силькунова Л. Н. МБОУ гимназия, г. Советский

Тема урока:

«Биотехнология».

Познавательная цель урока: 

расширить знания о биотехнологических процессах, их влиянии на жизнь человека.

Развивающая цель урока: 

сравнивать и анализировать полученные данные, делать выводы, работать с различными видами информации.

Воспитательная цель: воспитание экологической культуры по отношению к человеку, развитие познавательных интересов, формирование научного мировоззрения.

Личностная значимость для учащихся:

благодаря биотехнологическим процессам мы используем в пищу вкусные и полезные йогурт, снежок, кефир, бифидок, ряженку, а так же трансгенные продукты питания.

Ход урока:

Повторение домашнего задания.

Фронтальный опрос:

1. Что такое биотехнология?

2. Какие живые организмы используют в биотехнологических процессах?

3. Что собой представляет клеточная инженерия как отрасль биотехнологических процессов?

4. Генная инженерия. Значение и примеры достижений генной инженерии.

Учитель:

человечество изобретает сложную технику, осваивает космическое пространство, добывает из недр Земли полезные ископаемые. Но одну проблему – сохранение здоровья человека пока, к сожалению, решить полностью не может. В настоящее время одно их первых мест занимают заболевания сердечнососудистой системы, онкологические болезни, и, несмотря на все усилия медиков, сахарный диабет.

В свое время, в семидесятых годах прошлого века, инсулина для лечения диабетиков катастрофически не хватало, так как его получали из поджелудочных желез животных, которых забивали на бойнях. Сейчас эта проблема снята.

Как вы думаете, почему? (Выслушиваем предположения обучающихся).

Да, в настоящее время инсулин получают, используя биотехнологические процессы, и это, конечно, большой плюс для человечества.

Только что мы с вами сказали о том, что с появлением биотехнологической отрасли производства стало возможным решение целого комплекса проблем, в том числе и получение пищевых продуктов, с использованием процессов, протекающих в живых организмах. Примером такого биотехнологического процесса получения продуктов питания является работа Советского молокозавода, специализирующегося на выпуске кисломолочной продукции - снежка, йогурта, бифидока, ряженки, варенца.

Эти продукты мы видим на прилавках наших магазинов и, естественно, употребляем в пищу.

Сегодня мы подробнее познакомимся с биотехнологическим процессами и убедимся, что биотехнология не далекое будущее, а реально существующее сегодня и негде то далеко, а в нашем городе.

С целью ознакомления с работой завода группа ребят побывала на молокозаводе, своими глазами увидела производство продукции и вот что они узнали.

Сообщения учащихся.

1 ученик.

Характеристика и санитарное состояние МУП «Советский молокозавод».

Здание построено в 1968 году. Общая площадь молокозавода 5448 кв. метров, из них:

- основной цех и лаборатория- 3942 кв. метра.-

- пристрой- 94 кв. метра. -

- гараж - 398 кв. метров,-

- административное здание - 137 кв. метров.-

- котельная - 917 кв. метров.-

Количество работающих - 21 человек.

Из них специалистов пищевой промышленности три человека.

Согласно «Санитарным нормам проектирования» существует санитарно - защитная зона равная 50 метрам. Территория молокозавода ограждена, имеет уклон для талых, атмосферных и смывных вод в канализацию.

Отделение по хранению заквасок размещено в одном корпусе с цехом изготовления. При входе в цех есть тамбур для одежды. Уборка полов производится влажным способом по мере необходимости и в конце смены.

Техоборудование, аппаратура, посуда, инвентарь, тара для расфасовки молочных продуктов изготовлены из материалов, разрешенных органами Госсанэпиднадзора. Аппаратура, посуда, и весь остальной инвентарь подвергаются тщательной мойке и дезинфекции в соответствии с инструкцией. Контроль качества мойки производится заводской лабораторией и СЭС. Ответственность за выполнение инструкций возлагается на мастеров, технологов, заведующим производством.

Изготовление заквасок проводится в соответствии с принятыми нормами. Тара для разных видов заквасок пронумерована.

Каждая готовая продукция проходит анализ в лаборатории завода на жирность, плотность, кислотность. Кроме этого ежемесячный бактериологический контроль станцией Госсанэпиднадзора г. Советский и один раз в квартал осуществляется химический анализ готовой продукции.

Не допускаются к работе на молокозаводе лица, страдающие следующим заболеваниями: сальмонеллез, энтеробиоз, чесотка, микроспория, парша, гнойничковые заболевания.

Перед работой работники принимают душ, надевают спецодежду.

У каждого 4 комплекта спецодежды, которую они меняют по мере необходимости.

В цех не разрешено приносить часы, сигареты, нельзя носить ювелирные украшения, ногти необходимо коротко стричь.

2 ученик. Влияние кисломолочных продуктов на организм.

Кисломолочными названы продукты, вырабатываемые из молока путем сквашивания его заквасками, с добавлением культур молочных грибков или спор молочнокислых бактерий.

Диетические и лечебные свойства кисломолочных продуктов объясняют благотворным влиянием на организм человека микроорганизмов и веществ, образующихся в результате биохимических процессов, протекающих при сквашивании молока. Их усвояемость выше усвояемости молочных продуктов, так как они воздействуют на секреторную деятельность желудка и кишечника, в результате чего железы пищеварительного тракта интенсивнее выделяют ферменты, ускоряющие переваривание пищи.

Помимо этого кисломолочные продукты повышают и моторную деятельность желудка. Усвояемость также повышается в результате частичного распада белков на аминокислоты. Эти продукты, обогащенные спиртом и углекислотой, возбуждающе действуют на дыхательные и сосудистые центры и Ц.Н.С. Это в свою очередь повышает приток кислорода в легкие, улучшает окислительно - восстановительные процессы в организме.

Регулярное употребление таких продуктов способствует укреплению нервной системы.

В толстом кишечнике человека обычную микрофлору составляют гнилостные бактерии. Используя для своей жизнедеятельности остатки пищи, гнилостные бактерии образуют яды, которые всасываясь через стенки кишечника в кровь, постоянно отравляют организм человека. При потреблении кисломолочных продуктов в пищеварительный тракт вводится огромное количество молочнокислых бактерий, которые приживаются в кишечнике. Они используют для жизненных процессов молочный сахар, содержащийся в молочных продуктах. В результате этого постепенно изменяется реакция среды кишечника - вместо щелочной она становится кислой. В кислой среде гнилостные бактерии не могут развиваться и, таким образом, устраняется источник отравления организма. Кроме этого, в продуктах обмена молочнокислых бактерий содержатся антибиотики, губительные для ряда гнилостных и болезнетворных бактерий.

1. ученик. Биотехнология кисломолочных продуктов на молокозаводе.

А. Восстановление.

На молокозаводе производят кисломолочную продукцию из сухого молока, поэтому первый этап это - восстановление сухого молока до жидкого в емкостях восстановителях с тем расчетом, чтобы массовая доля жира и сухих веществ в готовом продукте была не менее установленных нормой.

Б. Гомогенизация

Смесь помещают в гомогенизатор, то есть гомогенизируют, разбивают жировые шарики молочной смеси при температуре 20 - 40 градусов. В таком молоке жировых шариков не остается.

В. Пастеризация.

Она осуществляется при температуре от 65 до 90 градусов, в течение 10-15 минут. За это время происходит уничтожение патогенной микрофлоры. На надежность пастеризации влияет температурный режим, при котором обеспечивается гибель наиболее стойкого из патогенных организмов - туберкулезной палочки.

Г. Охлаждение.

После пастеризации производится охлаждение молока до температуры заквашивания, для кефира и бифидока-24 - 26 градусов, для ряженки, снежка, йогурта 28-30 градусов. Д. Д. Д. Д. Заквашивание.

Этот процесс и есть биотехнологический, так как заквашивание производят сухими культурами грибков и спорами молочнокислых бактерий. Культуры грибков и бактерий находясь в состоянии анабиоза, попав в питательную среду, которой является молоко, начинают свою жизнедеятельность. При этом они растут, размножаются, выделяют особые вещества, под действием которых происходит сквашивание и образование кисломолочного продукта. Сквашивание зависит от вида продукта и длится от 15 до 17 часов.

Советский молокозавод выпускает кисломолочную продукцию с применением различных видов микроорганизмов:

1 . Кефир - сухой кефирный грибок

1. Бифидок - сухой кефирный грибок и бифидобактерии.

2. Ряженка - термофильный стрептококк.

3. Снежок - мезофильный лактококк.

4. Йогурт - термофильные бактерии.

Советский молокозавод получает культуры грибков и бактерий из города Омска.

Е. Перемешивание. Фасовка.

Перемешивание длится 20 минут с целью равномерно распределения закваски. Одновременно идет охлаждение. На емкость подается ледяная вода в течение 20-60 минут. Затем происходит фасовка товара в специальную тару. Пакеты изготовлены с применением пищевых волокон.

Продолжительность хранения на заводе не более 36 часов.

Учитель: как видите, биотехнологические процессы не нечто нереальное и далекое, а существующее здесь и сейчас.

С помощью биотехнологических процессов, используя штаммы вирусов, бактерий и дрожжей осуществляется промышленное производство инсулина, интерферона, гормональных препаратов.

Ну а теперь вспомним направления биотехнологии:

производство витаминов, пищевых белков, ферментов, антибиотиков, гормонов,

получение продуктов питания,

создание новых штаммов микроорганизмов, пород животных, сортов растений,

получение трансгенных организмов и продуктов питания.

Вот об этих генномодифицированных продуктах группа ребят во внеурочное время провела небольшое исследование.

Первый ученик рассказывает о проведенном им исследовании некоторых продуктов на содержание в них ГМ сырья.

Ученик: Минздрав России особым постановлением №13 от 8 октября 2000 года ввел обязательную маркировку продуктов, в которых содержится ГМ сырья более 5 %. Ребята исследовали этикетки, и вот что у них получилось:

Название продукта	Информация на этикетке на наличие ГМО	ГМО ингредиенты, входящие в состав продукта, надпись на этикетке
1.Шоколад молочный «Альпен гольд»	не указана информация	соевый лецитин
2 Шоколад «Нестле»	не указана информация	соевый лецитин
3 Шоколад «Dave»	без ГМО	соевый лецитин
4.Шоколад Вкус лета	не указана информация	соевый лецитин
Чипсы «Laus»	не указана информация
«Президент»- продукт творожный с курагой	не содержит ГМИ	нет ГМИ
Кетчуп «Щедрое лето»	не указана информация	модифицированный крахмал
8.Кукурузные палочки со вкусом кетчупа	не указана информация	соевый белок
9. Изделия макаронные «Фантазия»	не содержит ГМИ	нет ГМИ
10. Зеленый горошек «Bonduele»	продукт не содержи консервантов и ГМО	нет ГМИ
11.Конфета «Bounty»	не указана информация	соевый лецитин
12. Шоколадный батончик «Mars»	не указана информация	соевый лецитин
13. Доширак	не указана информация	модифицированный крахмал, соевый лецитин
14.Морженное Ля Фам Крем брюле»	не указана информация	соевый лецитин
15. Йогурт «Bio баланс»	не указана информация	модифицированный крахмал
16.Каша овсяная «Быстров»	нет ГМИ	Нет ГМИ

Таким образом, нами было исследовано 16 видов различных продуктов, которые чаще всего едят дети. Исходя их исследования, увидели следующее:

- только на 5 этикетках есть отметка о ГМИ, что составляет 31%;

- на трех этикетках не указано на содержание ГМИ, хотя написано, что в состав продукта входит модифицированный крахмал, то есть крахмал, полученный из ГМО картофеля.

- если подсчитать процентное содержание с учетом этих трех продуктов, то продуктов с ГМИ будет уже 50%.

- в восьми остальных продуктах есть соевый лецитин. Но если учесть, что 90% сои ввозится в Россию из-за границы, то, вполне возможно часть сои будет генномодифицированной, так как согласно научным данным соя — самое „трансгенное“ растение в мире. В США около 75% её посевных площадей засеяны генетически модифицированными сортами, а, например, в Аргентине они составляют 99%!

Учитель: вторая группа ребят изучила литературу о плюсах и минусах

генномодифицированных продуктов. Дадим им слово.

Ученик рассказывает о полученных им результатах. ( таблица)

«плюсы» ГМО	«минусы» ГМО
Увеличение урожайности растений и продуктивности животных.	1.Все испытания краткосрочные, не понятны отдаленные результаты влияния ГМ продуктов на организмы.
Улучшение вкусовых качеств.	Не известно влияние трансгенных продуктов на последующие поколения.
3.Быстрое созревание.	3..Трансгенные растения вызывают гибель полезных почвенных бактерий.
4.Увеличение срока хранения.	4. .У потомков подопытных животных наблюдается недоразвитость половых органов у самцов.
Устойчивость к вредителям и болезням.	У подопытных животных по сравнению с контрольной группой повышена смертность потомков.
Улучшение эстетических качеств.	7.ГМО животные и растения, помещённые в природную среду могут вытеснить своих диких сородичей.
Наиболее дешевый способ получения пищевых продуктов.	8.По мнению большинства ученых возможно возрастание аллергических реакций на ГМ продукты.
Решение мировой проблемы голода (урожайность ГМ растений и продуктивность ГМ животных выше обычных на 15 -25%).

кроме этих данных я узнал, что в России не разрешено выращивание ГМ растений, но разрешен ввоз 21 вида ГМ сырья:

6 сортов кукурузы,

3 сорта сои,

3 сорта картофеля,

2 сорта риса,

5 видов микроорганизмов- то есть Российские производители выпускают ГМ продукты, и теперь уже каждому решать покупать или нет генномодифицированные продукты.

Учитель: а сейчас я хочу привести примеры некоторых достижений генной инженерии.

1. ГМ картофель - новый сорт был получен путем имплантирования в генотип картофеля гена бактерии, которая вырабатывает яд, смертельный для колорадского жука.

2. ГМ помидоры – в их генотип имплантирован ген рыбы с целью повышения морозоустойчивости. Такие помидоры месяцами могут лежать в неспелом виде при температуре 12 градусов. Но, как только температура повышается, плоды за несколько часов созревают.

Это удивительно, не правда ли? Но если у человека аллергия на рыбу, то после употребления таких помидор человек начнет страдать от аллергии.

1. В Подмосковье есть стадо овец, в молоке которых вырабатывается человеческий интерферон.

2. В качестве эксперимента в одном из городов России с развитой металлургической промышленностью, для очистки воздуха высажено около 200 ГМ «беспуховых» тополей – у многих людей аллергия на тополиный пух. Впоследствии растения не только не очищали воздух, они ещё оказались способны выделять токсин, опасный как для животных, так и для растений.

3. Американские ученые создали новый ГМ сорт томата, при длительном употреблении которого снижается вероятность заболевания раком желудка.

4. С применением ГМ технологий ученые получают лекарственные препараты, кормовые белки, гормоны, витамины.

5. Созданные сорта ГМ овощей долго хранятся, не теряя вкуса и товарного вида.

Возможности генной инженерии безграничны. Важно не переступить определенную черту, важно учитывать все плюсы и минусы употребления ГМ продуктов для человечества, так как в настоящее время отсутствует достоверная информация о последствиях употребления таких продуктов.

Рефлексия:

Что нового узнали на уроке?

Какие сведения были вам знакомы?

Стал ли более понятным термин «биотехнология»?