Введение. Вклад ученых Казахстана в развитие общебиологических дисциплин

Цель урока:

· Обуч. Дать основные понятия наук, методы исследования живой материи, о значении вклада ученых Казахстана в развитие общебиологических дисциплин.

· Развив. Сформировать у школьников умение объяснять причины и следствия внутриклеточных процессов, происходящих при митозе и мейозе.

· Воспит. Убедить старшеклассников в том, что деление клетки действительно является основой размножения и индивидуального развития организма.

Методы активизации мыслительной деятельности 3-5 мин.

Орг. момент. План урока.

Основная часть.

Биология - совокупность наук о живой природе, изучающих огромное разнообразие форм и видов живых организмов на Земле. Название ее происходит от сочетания двух греческих слов: bios (жизнь) и logos(слово, учение). Биология изучает также строение, жизнедеятельность и среду обитания бактерий, грибов, растений, животных и человека.

Ученые считают, что в данное время на нашей планете обитают около 500 тыс. видов растений, около 2 млн. видов животных, около 100 тыс. видов грибов и более 40 тыс. видов микроорганизмов. Каждый день ученые обнаруживают и описывают все новые виды живых организмов, существующих в настоящее время или вымерших в ранние геологические эпохи. Одна из важных проблем, рассматриваемых биологией, - происхождение жизни на Земле и законы ее развития.

В зависимости от того, какие объекты живой природы изучает биология, она подразделяется на области науки. Так, особенности строения и жизнедеятельности бактерий изучает микробиология; ботаника исследует строение и физиологические свойства всех растений; зоология изучает царство животных, микология - царство грибов; общая биология изучает общие принципы организации живых систем, закономерности развития живого (отдельных организмов и жизни в целом).

Вместе с тем отдельные области биологии изучают общие свойства живых организмов. Так, генетика изучает законы наследственности и изменчивости организмов:

· биохимия - структуру входящих в состав организмов химических веществ и процессы их превращения;

· экология - взаимоотношения живых организмов между собой и с окружающей средой;

· физиология - особенности функционирования целостного организма и его частей;

· анатомия - строение отдельных органов и организма в целом;

· цитология - строение, функции и свойства клетки как живой системы и т. д.

Методы исследования живой материи. Существует три основных метода познания. Самый древний из них - описательный метод, который заключается в подробном описании предметов и явлений. Примером успешного применения этого метода являются классические работы Уильяма Гарвея (1578-1657) по открытию и описанию кровеносной системы человека.

Развитие описательного метода привело к созданию сравнительного метода. Сравнение дает возможность установить сходства и отличия в строении и жизнедеятельности разных изучаемых объектов: организмов, органов, тканей, клеток и даже молекул. Первым из великих ученых этот метод с успехом применил Карл Линней (1707-1778), создавший научные основы классификации растений и животных, понятия о роде и виде организмов.

Родоначальником самого прогрессивного метода познания природы явился великий английский мыслитель Френсис Бэкон (1561-1626). Согласно ему, только опыт является главным ключом к познанию. С Френсиса Бэкона наука перешла на экспериментальный путь познания и стала главным двигателем прогресса человечества. Основой этого метода является эксперимент, проводимый и воспроизводимый в строго контролируемых условиях. Объектами исследования могут быть молекулы, органеллы, клетки, ткани, органы и целые организмы.

Очень заметный след в истории науки оставил великий французский ученый Луи Пастер (1822-1895), разработавший экспериментальные основы микробиологии.

В настоящее время методы биологии обогатились самыми современными достижениями физики, химии и кибернетики. Например, используются такие методы, как масс-спектрометрия, компьютерный анализ, различные типы хроматографии, электронная микроскопия, спектрофотометрия и т. д. Для овладения этими методами исследователь должен глубоко освоить такие науки, как высшая математика, квантовая механика, биоорганическая химия и т. п. Успехи современной экспериментальной биологии привели к созданию таких технологических направлений биологии, как генетическая инженерия, клеточная инженерия, ферментная инженерия и иммунобиотехнология. Именно эти отрасли обеспечивают быстрый прогресс медицины и сельского хозяйства. Продукция этих технологических отраслей оценивается в миллиардах долларов. Это ферменты, антибиотики, витамины, биологически активные добавки и регуляторы роста растений и животных.

В настоящее время возрастает роль еще одного раздела биологии - экологии, которая изучает взаимоотношения между организмами и организмов с внешней средой. Каждому из вас знакомы важнейшие экологические проблемы нашей республики и всего земного шара, например, глобальное потепление.

Учитывая возрастающую роль биологии, настоящий учебник призван познакомить вас с теориями происхождения жизни на Земле, эволюцией живых организмов, строением, функциями свойствами клетки и ее органелл, с основами генетики и экологии, рассказать о важнейших экологических проблемах нашей республики, о трудах выдающихся биологов Казахстана и их вкладе в развитие медицины и сельского хозяйства.

Цель данного учебника - облегчить задачу правильного выбора будущей профессии. При этом еще раз хотелось указать на то, что современная биология является лидером наук, тогда как в XX в. лидерами являлись химия и физика. Если вы хотите внести достойный вклад в медицину, сельское хозяйство, пищевую индустрию или биотехнологию, то этот учебник явится лишь первой маленькой ступенькой на пути углубленного изучения биологии. Даже если в будущем вы выберете для себя гуманитарное направление, изучение данного учебника окажется весьма полезным, так как человек является биосоциальным существом, а экология из чисто научной дисциплины стала объектом политики.

Вклад ученых Казахстана в развитие общебиологических дисциплин

Казахстанские ученые внесли весомый вклад в развитие общей биологии. В первую очередь следует назвать академика Б. А. Домбровского. Он является основателем нового направления в биологии - эволюционной сравнительной морфологии животных. Им впервые установлена большая роль коррелятивных взаимосвязей между органами и тканями различных животных, что очень важно для понимания закономерностей эволюции живых организмов.

Крупнейший ботаник, академик Н. В. Павлов впервые провел систематическое изучение флоры Казахстана. Профессор С. Р. Шварцман впервые провел исследование грибов Казахстана.

Академик Б. А. Быков является одним из создателей геоботаники. Весомый вклад в развитие биологической науки на посту вице-президента АН КазССР внес академик И. О. Байтулин, который основал новое направление ботаники — физиологию растений.

Большой вклад в развитие биологии в Казахстане внесли зоологи. Так, член-корреспондент Академии наук А. А. Слудский заложил научные основы рационального использования запасов промысловых животных и разработал теоретические основы акклиматизации и реконструкции фауны республики. Он явился инициатором создания Красной книги Казахстана. Академики Е. В. Гвоздев и И. Г. Галузо провели важные исследования причин паразитарных заболеваний животных. Профессоры И. А. Долгушин и А. Ф. Ковшарь провели глубокие исследования видового состава и биологии птиц Казахстана. В соавторстве с другими зоологами ими создан фундаментальный пятитомный труд «Птицы Казахстана». -

Наиболее перспективным направлением биологической науки является молекулярная биология. Это направление науки у нас в Республике было основано виднейшим ученым -академиком Муратом Абеновичем Айтхожиным. Об авторитете этого ученого говорит тот факт, что он являлся Президентом Академии наук КазССР. Основанный им в 1983 г. и носящий его имя Институт молекулярной биологии и биохимии в настоящее время возглавляет академик Н. А. Айтхожина, которая выполнила фундаментальные работы по изучению генома растений, животных и человека. Цикл важных исследований по изучению функционирования и регуляции белоксинтезирующего аппарата клеток выполнен доктором биологических наук Б. К. Искаковым.

Мурат Абенович Айтхожин (1399-1987)

Основателем биохимической науки в республике является Т. Б. Дарканбаев, которым впервые осуществлен фундаментальный труд по изучению биохимии пшениц Казахстана.

Темирбай Байбосывович Дарканбаев (1910-1987)

Член-корреспондент Л. K. Клышев впервые изучил биохимию алкалоидов и фенольных соединений растений Казахстана. Он является пионером в области изучения биохимии солеустойчивости растений.

Лукпан Клышевич Клышев (1909-1991)

Больших успехов в изучении ферментов растений достигли доктор биологических наук профессор P. M. Кунаева и академик М. К. Гильманов.

В Казахстане проведены фундаментальные исследования по генетике растений и животных. Академик ВАСХНИЛ и академик АН КазССР В. П. Кузьмин и его ученики впервые создали адаптированные к жестким условиям Северного Казахстана сорта пшеницы. Член-корреспондент Н. Л. Удольская создала продуктивные сорта яровой пшеницы, а академик Р. А. Уразалиев - целый ряд высокопродуктивных сортов озимой пшеницы. Интересные работы по генетике сахарной свеклы выполнены академиком Г. З. Бияшевым.

Валентин Петрович Кузьмин (1893-1973)

Основатель Института плодоводства и виноградарства академик А. Д. Джангалиев впервые провел систематическое изучение диких яблонь Казахстана, которые могут оказаться донорами ценных качеств при создании новых сортов яблонь.

Важные работы по изучению гормональной регуляции функционирования генетического аппарата выполнены академиком Р. И. Берсимбаевым. Большой вклад в создание новых высокопродуктивных пород животных внесли академики Ф. М. Мухамедгалиев и В. А. Бальмонт.

Владимир Александрович Бальмонт (1901-1971)

Получили развитие и исследования по физиологии растений и животных. Так, академик Ф. А. Полимбетова выполнила важные работы по изучению физиологии засухоустойчивости растений.

Основателем микробиологии в Казахстане является член-корреспондент Академии наук Д. Л. Шамис. Крупный вклад в развитие микробиологии внесли академик А. Н. Илялетдинов, который заложил основы сельскохозяйственной и промышленной микробиологии, и академик М. Х. Шигаева, которая выполнила классические работы по генетике микроорганизмов и их применению в пищевой промышленности.

Основателем вирусологии в Казахстане является академик Х. Ж. Жуматов.

Хамза Жуматович Жуматов (1912-1972)

Большие успехи в изучении вирусов гриппа достигнуты академиками Н. Б. Ахматулиной и М. Х. Саятовым. Весомый вклад в разработку методов диагностики вирусов СПИДа внес В. Э. Березин.

Исключительно важное значение для развития медицины, сельского хозяйства и пищевой промышленности имеет биотехнология. Основателем биотехнологии в Казахстане является академик И. Р. Рахимбаев, который впервые выполнил работы по культуре клеток растений. Им основаны практические и теоретические курсы по клеточной инженерии. В настоящее время он возглавляет Институт физиологии, генетики и биоинженерии растений. Очень важные работы по клеточной инженерии пшеницы выполнены академиком М. К. Карабаевым.

Глубокие исследования по иммунобиотехнологии проведены под руководством академика

Н.Д. Беклемишева, по трансплантации зигот - под руководством академика М. М. Тойшибекова (Научно-экспериментальный центр по биотехнологии и воспроизводству животных им. Ф. М. Мухамедгалиева).

Текущий контроль, закрепление материала 5-7 мин.

1. Какие научные подразделения Национальной академии наук Казахстана названы в тексте?

2. Какие направления биологии разрабатываются казахстанскими учеными?

3. Какие разработки вы считаете наиболее важными и почему?

4. Имена каких ученых уже знакомы вам из предыдущих курсов биологии?

Итоговый контроль. Анализ урока. П. № 1 стр. 4-9.