Работа на конкурс "Наука - это интересно!" Методическая разработка воспитательного мероприятия "Биотехнологии: будущее уже здесь!"

Министерство культуры Донецкой Народной Республики

ГПОУ «Шахтерский техникум кино и телевидения

им. А.А. Ханжонкова»

Методическая разработка

воспитательного мероприятия

«НАУКА – ЭТО ИНТЕРЕСНО!

БИОТЕХНОЛОГИЯ: БУДУЩЕЕ УЖЕ ЗДЕСЬ!»

Составила

преподаватель ГПОУ «Шахтерский техникум

кино и телевидения им. А.А. Ханжонкова

Лазаренко Любовь Ивановна

Конкурсная работа

Методическая разработка воспитательного мероприятия: «Наука – это интересно! Биотехнологии: будущее уже здесь!»

На экране слова: ««Нет ничего более изобретательного, чем сама природа… а человек - её венец, который может многое изменить…»

Цицерон

Преподаватель: добрый день, дорогие студенты и гости нашего мероприятия.

Сегодня мы проводим воспитательный час под общим названием - «Наука – это интересно!». Мы не случайно выбрали такую тему, потому что 8 февраля мы отмечаем День Российской науки.

Что же такое наука? Есть много различных определений, но коротко можно сказать: наука – это область человеческой деятельности, направленная на выработку и систематизацию объективных знаний о действительности.
Цель науки – изучение, объяснение и познание окружающего мира.

И не случайно на экране слова Цицерона: «Нет ничего более изобретательного, чем сама природа… а человек - ее венец, который может многое изменить…» потому что речь сегодня пойдет об одной из самой фантастической и противоречивой науке – Биотехнологии.

И так, представьте себе, что вы сидите возле телеэкрана и смотрите занимательную передачу «Наука – это интересно!»

(На сцене небольшой столик с микрофонами, сидят ведущий и гости передачи Сотрудник НИИ, Биолог, Технолог, Генетик, Сотрудник биологической лаборатории (БЛ) Действия мероприятия сопровождаются презентацией на экране зала)

Ведущий: Добрый день, дорогие наши телезрители! Сегодня мы проводим очередную передачу «Наука – это интересно!». Новую тему мы посвятили биотехнологии и ее роли в практической деятельности человека. А саму передачу мы назвали «Биотехнология: будущее уже здесь!»

И так, что же такое биотехнология? Как написано в учебнике – «это область науки, сфокусированная на использовании живых систем и организмов при создании и совершенствовании новых технологий и продуктов».

Сегодня появился максимальный интерес к этой области технологии. Современная биотехнология охватывает базовые биологические науки такие как: молекулярная биология, эмбриология, генетика и другие, прикладные науки - иммунология и биохимия, а также технологические области - компьютерные и робототехника.

Чтобы работать биотехнологом, нужно знать не только генетику, молекулярную биологию, биохимию, клеточную биологию, но также ботанику, химию, математику, информационные технологии, физику и многие другие дисциплины. Биотехнологи — это инженеры в области естественных и точных наук.

На нашу передачу мы пригласили биотехнологов - ученых и сотрудников различных учреждений, которые занимаются этим современным направлением науки.

Первое слово я предоставляю нашему гостю - Сотруднику исследовательского института, который расскажет нам об истории возникновения науки Биотехнология.

Сотрудник НИИ: Добрый день всем нашим телезрителям! На самом деле Биотехнология довольно интересная, но уже и не молодая наука. С древних времен известны отдельные биотехнологические процессы, используемые в сферах практической деятельности человека. При раскопках древних поселений в Месопотамии, в Египте, а также Греции были обнаружены остатки больших и малых пекарен и пивоварен.

Известно, что уже Шумеры умели делать пиво, причем ассортимент его был довольно широк - около двадцати различных сортов. На территории Древней Греции и Римской империи было активно развито виноделие и производство сыра, изготовляли и льняное волокно. Все эти процессы проходили с участием микроскопических грибов и бактерий.

Наши предки не имели представления о сути процессов, лежащих в основе таких технологий, но в течение тысячелетий, используя метод проб и ошибок, совершенствовали их. Биологическая сущность этих процессов была выявлена лишь в XIX веке благодаря научным открытиям Луи Пастера. Его работы послужили основой для развития производств с использованием разнообразных видов микроорганизмов.

Годом появления термина «биотехнология» стал 1917, после публикации манифеста венгерским агроэкономистом Карлом Эреки. Основываясь на имеющиеся в то время данные, под термином «биотехнология» подразумевалось применение микроорганизмов для ферментации продуктов питания.

В конце девятнадцатого века развитие биотехнологии вступило во второй этап, она начала развиваться, как наука. Появились первые ученые генетики, микробиологи и вирусологи. В начале прошлого века были созданы первичные установки по производству метана. Отходы сельскохозяйственного производства превращались в биологический газ и органическое удобрение.

В середине двадцатого века начали производить антибиотики, как следствие, появились предприятия, которые с помощью микроорганизмов создавали не только аминокислоты и витамины, но и органические кислоты и ферменты.

В конце двадцатого века развилась генная и клеточная инженерия, что ознаменовало третий этап развития биотехнологии. Фактическим «днем рождения» этого вида современной науки считают 1972-ой год, время создания первой гибридной ДНК, в которую встроили чужеродные гены.

В настоящее время биотехнология решает проблемы не только медицины или создания пищевых продуктов путем ферментации (традиционной области ее применения); с ее помощью ведется, например, разработка полезных ископаемых, решается проблема энергоресурсов, ведется борьба с нарушениями экологического равновесия и многое, многое другое, о чем мы сегодня с вами будем беседовать.

Ведущий: Спасибо за интересный рассказ. А теперь я хочу задать вопрос следующему нашему гостю, исследователю – биологу. Каковы же основные направления современной науки биотехнологии?

Биолог: Направлений изучения очень много, а будет в будущем еще больше. Биотехнология – наука о способах создания различных веществ с использованием естественных биологических компонентов, будь то микроорганизмы, животные или растительные клетки. По сути, это манипулирование живыми клетками для получения определенных результатов. Основными направлениями развития науки являются:

Биоинженерия – дисциплина, направленная на расширение знаний в области медицины и инженерии - лечение, укрепление здоровья, диагностика.

Биомедицина – узкоспециализированный раздел медицины, который изучает строение человеческого организма, диагностику патологических состояний и возможности их коррекции. Новый раздел медицины, занимающийся контролем и лечением биологических систем живых организмов на молекулярном уровне, называется наномедициной.

Гибридизация — процесс получения гибридов растений, животных, грибов и микроорганизмов. В основе этого метода лежит принцип получения одной клетки, устойчивой к тем или иным условиям, путем объединения других клеток.

Высшим достижением биотехнологии является генная инженерия. Генная инженерия – совокупность знаний и технологий искусственного получения РНК и ДНК, выделения генов из клеток, осуществление манипуляций с генами и введение их в другие организмы. Это «управление» геномом живого существа или растения с целью получения заданных свойств.

Особого внимания заслуживает клонирование. Под клонированием понимают появление нескольких генетических идентичных организмов путем бесполого, в том числе вегетативного размножения. На сегодняшний день были клонированы не только растения, но и несколько десятков видов животных - овцы, собаки, кошки, лошади. О фактах клонирования человека пока нет данных, хотя, по мнению ученых, с технической стороны – к процессу всё готово. Именно эти разработки стали самыми противоречивыми и обсуждаемыми мировой общественностью. Дело не только в вероятности получения неполноценных людей, но и в этической и религиозной стороне вопроса.

Ведущая: Спасибо за интересную информацию. А теперь вопрос к следующему гостю Технологу. Как же классифицируются все биотехнологии?

Технолог: вопрос очень актуален, потому что накопилось уже достаточно много материала по изучению различных направлений в биотехнологии. Чтобы классифицировать различные области биотехнологии, специалисты и ученые решили применять систему цветности, которая разделяет науку на отрасли в соответствии с областью применения:

Зеленая биотехнология: применяется в сельском хозяйстве с целью создания более устойчивых сельскохозяйственных форм.

Красная биотехнология: применяется в медицине с целью улучшения лекарств и методов лечения. Самые передовые методы охватывают даже лечение болезней с помощью генетических манипуляций.

Белая биотехнология: также называется промышленной биотехнологией, используется при производстве продуктов методами, менее вредными для окружающей среды.

Желтая биотехнология: применяется в областях питания и производства продуктов питания, но также относится к области биотехнологии, применяемой к насекомым;

Серая биотехнология: техническая, промышленная биотехнология, процессы ферментации, также иногда включает экологическую биотехнологию;

Голубая биотехнология: применяется для эксплуатации морских биологических ресурсов;

Коричневая биотехнология: биотехнология пустынь и засушливых зон;

Фиолетовая биотехнология: связана с законами, патентами, публикациями, изобретениями, правами на интеллектуальную собственность;

Золотая биотехнология: относится к использованию биоинформатики и вычислительных технологий в биотехнологии;

Оранжевая биотехнология: также называемая образовательной биотехнологией, состоит из всех мер, направленных на распространение знаний о биотехнологии;

Черная биотехнология: это связано с применением биотехнологии в военных целях, таких как производство биологического оружия.

Такое разделение довольно условно, поскольку на практике не всегда отражает специфику областей биотехнологии. К тому же существуют биотехнологические исследования, объединяющие смежные направления, классификация, используемая в разных странах, имеет свои особенности.

Ведущая: Большое спасибо за разъяснение. А теперь рассмотрим следующий вопрос: какова сфера применения биологических процессов? Давайте разберемся вместе с сотрудником биотехнологической лаборатории.

Сотрудник БЛ: Спасибо за вопрос. Принципы биотехнологических процессов внедряют в производство всех отраслей, в частности:

пищевая промышленность - производство алкоголя, аминокислот, ферментов безвредным для окружающей среды способом, называется белой биотехнологией;

химическая или фармацевтическая - это направление еще называют красной биотехнологией. Биотехнологи разрабатывают усовершенствованные лекарственные препараты, вакцины и сыворотки против болезней, которые ранее считались неизлечимыми;

переработка и утилизация отходов (так называемая биоремедиация - методы серой биотехнологии используются для санации почв, очистки канализационных стоков и отработанного воздуха;

сельское хозяйств - зеленая биотехнология позволяет ученым создавать образцы культурных растений, которые способны противостоять болезням и грибкам, с высоким уровнем урожайности вне зависимости от климатических условий (во время засухи). Кроме того, ученые научились использовать определенные ферменты, которые превращают целлюлозные отходы сельского хозяйства в глюкозу, а после в биотопливо;

Основной целью клеточной инженерии является культивирование животных и растительных клеток. Открытия в области клеточной инженерии позволили контролировать и регулировать продуктивность, качество, устойчивость к заболеваниям новых форм и линий животных и растений.

Секвенирование - это общее название методов, которые позволяют установить последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК. Расшифровка ДНК данных (секвенирование), дает возможность идентифицировать участки, которые отвечают за наследственные заболевания, и устранять их. Как только процесс будет доведен до совершенства, люди смогут не лечить симптомы, а избавляться от болезни. Это перевернет наше представление о диагностике, и принесет большие дивиденды тем, кто сумеет рассмотреть потенциал компании еще на этапе идеи.

Ведущая: Спасибо очень интересная информация. Каковы же преимущества современной биотехнологии? Кто из гостей хочет нам ответить?

Сотрудник НИИ: Давайте я попробую осветить этот вопрос.

Преимущества, которые дает биотехнология, многочисленны и распространяются на все области применения, улучшая качество жизни в мире. Среди его наиболее очевидных результатов являются:

Урожайность с большой продуктивностью и большей устойчивостью;

Меньшее использование вредных для здоровья человека пестицидов;

Трансгенная пища хранится дольше, уменьшая количество пищевых отходов;

Сокращение количества энергии, необходимой для производства продуктов питания;

Использование продуктов производства, менее вредных для окружающей среды;

Уменьшение голода в мире;

Получение более питательных продуктов для человека и животных;

Снижение возникновения различных инфекционных заболеваний;

Более точные инструменты для выявления заболеваний и многое другое.

В некоторых странах (например, Японии) биотехнология объявлена «стратегической индустрией», а в других (например, Израиле) включена в число научных направлений с указанием «национальный приоритет». В США число биотехнологических фирм за период с 1985 по 2020 года достигло полутора тысяч. В Европе их уже несколько сотен.

Технолог: я хочу немного развеять столь радужные перспективы. Кроме положительного эффекта есть много и отрицательных:

Среди основных можно выделить:

Ущерб окружающей среде;

Высокая зависимость от технологий развитых стран;

Повышенная концентрация доходов для этих стран;

Неопределенность в отношении долгосрочного воздействия биотехнологической продукции на окружающую среду и организмы;

Сокращение биоразнообразия в природе;

Увеличение числа заболеваний, вызванных трансгенными продуктами.

 Это и этические аспекты, связанные с тем, что общество отрицает и считает негативным клонирование человека или человеческого эмбриона.

Проблема биотехнологий — лишь часть проблемы научных технологий, которая коренится в ориентации европейского человека на преобразование мира, покорение природы, начавшееся в эпоху Нового времени. Биотехнологии, стремительно развивающиеся в последние десятилетия, на первый взгляд приближают человека к реализации давней мечты о преодолении болезней, устранению физических проблем, достижению земного бессмертия посредством человеческого опыта. Но с другой стороны они порождают совершенно новые и неожиданные проблемы, которые не сводятся только к последствиям долговременного употребления генетически изменённых продуктов, ухудшению человеческого генофонда в связи с появлением на свет массы людей, рождённых лишь благодаря вмешательству врачей и новейших технологий. В перспективе встаёт проблема трансформации социальных структур, воскресает призрак «медицинского фашизма» и евгеники, осуждённых на Нюрнбергском процессе.

Ведущая: Тогда давайте разберемся, так что же такое биотехнология: добро или зло? Предоставляю слово нашему биологу.

Биолог: конечно, давайте разбираться! Уже сегодня население планеты сталкивается с проблемой нехватки продуктов питания, и если численность людей продолжит расти, то в ближайшем будущем ситуация может стать критической.

Знания о том, что такое биотехнология и как ее применять, помогают получать максимальные результаты урожайности, вне зависимости от внешних факторов. И эти достижения нельзя сбрасывать со счетов. Кроме того, неоспоримым доказательством пользы науки является изобретение антибиотиков, которые позволили контролировать, а в некоторых случаях и полностью искоренять, сотни болезней.

Но далеко не все оценивают науку однозначно. Существуют опасения, что отсутствие контроля может привести к необратимым последствиям. Например, уже сегодня продукты биотехнологии, такие как стероиды для спортсменов, становятся причиной для преждевременных сердечных патологий. В погоне за созданием суперчеловека, победившего старость и болезни, общество рискует потерять свое естество.

Развитие биотехнологии стало таким стремительным, что мировые государства столкнулись с проблемой отсутствия контроля на правовом уровне. Это стало причиной приостановления многих проектов, поэтому пока о клонировании человека и победе над смертью говорить преждевременно.

Ведущая: Как же общество относится к биотехнологии? Этот вопрос я хочу задать нашему генетику.

Генетик: Люди по-разному воспринимают нововведения в биотехнологии. Есть негативные и позитивные примеры восприятия.

Негативные — это, например, мнение, что внедрение нового приведёт к появлению вирусов, которые будут распространяться по всему миру и от которых нет ни вакцины, ни лечения, и что периодические эпидемии именно с этим и связаны.

Из позитивных — например, можно создать вирус, который на время меняет цвет глаз. Постепенно они становятся своего цвета, и каплями антибиотиков можно снова сделать их голубыми. Это мало связано со здравоохранением в привычном смысле, но всё равно здорово. Подобные манипуляции уже в теории можно делать, и к таким технологиям общество относится позитивно и с улыбкой. Однако в целом люди боятся внедрения новых технологий.

В настоящее время во многих странах, в том числе и в России, активно разрабатываются законы, направленные на то, чтобы ввести в правовые рамки работы по генной инженерии, по практическому использованию трансгенных организмов, а также исследований по клонированию человека.

Хотя биотехнологию сложно назвать «молодой» наукой, именно сегодня она находится в начале своего развития. Направления и возможности, которые открываются благодаря развитию этих знаний, могут быть бесконечными.

Сегодня, в век компьютерных технологий, биотехнология сделала существенный шаг вперёд. На различных факультетах в университетах и в лабораторных условиях проводятся многочисленные изыскания, основная цель которых заключается в том, чтобы создать действенные лекарства и существенно упростить жизнь человека.

Ведущая: И так, давайте подведем черту нашей дискуссии.

Биотехнология сегодня развивается бурными темпами. Как наука, она изучает внедрение производственных процессов, в основе которых лежит практическое использование микроорганизмов, всевозможных биологических систем. В недалёком будущем биотехнологические процессы смогут заменить многие грязные производства, сделав окружающий нас мир более привлекательным, безопасным и удобным для жизни.

И вот на этой позитивной ноте мне бы и хотелось завершить нашу беседу. Хочу сказать огромное спасибо нашим гостям, за то, что нашли время прийти в нашу студию и ответить на вопросы. Всем, кто был с нами – спасибо и до новых встреч!

Биотехнология презентация
PPTX / 6.02 Мб

Литература:

1. Егорова, Т.А. Основы биотехнологии: учебное пособие для вузов / Т. А. Егорова, С. М. Клунова, Е. А. Живухина. - М.: Академия, с.

2. Коростелева Н.И. Биотехнология: учебное пособие / Н.И. Коростелева, Т.В. Громова, И.Г. Жукова. Барнаул: Изд-во АГАУ, с.

3. Биотехнология. Теория и практика: учеб. пособие / [Н. В. Загоскина и др.]; под ред. Н. В. Загоскиной, Л. В. Назаренко. - М.: ОНИКС, с.

4. Лекции-презентации по дисциплине и рекомендации для подготовки к занятиям. Сайт кафедры генетики ( genetics.kemsu.ru ) Раздел учебно-методическая литература

5. https://umo19.ru/data/documents/Klassifikaciya-biotehnologicheskoy-produkcii.pdf

6. https://iz.ru/803608/dmitrii-liudmirskii/lekarstvo-i-oruzhie-pliusy-i-minusy-biotekhnologii

7. https://www.chemistry-expo.ru/ru/ui/17169/

8. https://ru.wikipedia.org/wiki