Урок-лекция по теме "Биотехнология". 11-й класс
Цели: рассмотреть особенности селекции микроорганизмов и их использования в хозяйственной деятельности человека; сформировать у учащихся знания о биотехнологии, ее основных направлениях – генной, хромосомной и клеточной инженерии; рассмотреть этические аспекты исследований в биотехнологии.
Оборудование: таблица “Бактерии”, “Плесневые грибы”, портрет А. Левенгука.
Ход урока
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
План.
1. Хаpaктеристика микроорганизмов.
2. Использование микроорганизмов с древних до наших времен.
3. Методы биотехнологии.
4. Этические аспекты некоторых исследований в биотехнологии.
1. Хаpaктеристика микроорганизмов.
Открыты в XVII веке А. Левенгуком.
1. Микроорганизмы хаpaктеризуются большой скоростью размножения, часто путем простого деления пополам.
Например: бактериальная клетка в благоприятных условиях делится пополам через каждые 20-25 минут.
2. Разнообразны по физиологическим и биохимическим свойствам, некоторые живут в условиях, не пригодных для жизни других.
Например: выдерживают высокий уровень радиации, высокие (75–105°С) и низкие (-80°С) температуры, концентрацию хлорида натрия до 30%, отсутствие кислорода (анаэробы).
3. Очень продуктивны.
Например: 1 корова массой 500 кг выpaбатывает в сутки 0,5 кг белка.
500 кг растений – 5 кг белка.
500 кг дрожжей – 50 т белка (а это масса 10 слонов!)
! При определенных условиях микробная клетка способна за равное время продуцировать в 100 000 раз больше белка, чем животная клетка. При этом использует дешевые вещества (крахмальные растворы, сточные воды).
4. Чрезвычайная приспособляемость, т.е. их можно быстро и легко селекционировать.
Например: чтобы получить новый сорт хлебного злака, необходимы десятилетия или даже столетия, а у кистевидной плесени всего за 30 лет удалось в 1000 раз повысить продуктивность.
5. Микроорганизмы повсеместно распространены в природе, играют важную роль в круговороте веществ (благодаря большому разнообразию микроорганизмы бывают автотрофами, хемоавтотрофами и гетеротрофами, в трофических цепях часто являются редуцентами).
II. Использование микроорганизмов.
Некоторые биотехнологические процессы с древних времен использовались в хлебопечении, в приготовлении вина и пива, уксуса, сыра, при различных способах переработки кожи, растительных волокон. Современная биотехнология основана главным образом на культивировании микроорганизмов (бактерий и микроскопических грибов), животных и растительных клеток.
|
Использование микроорганизмов. |
||||
| Пищевая промышленность. | Химическая промышленность. | Металлургия. | Сельское хозяйство. | Охрана природы |
| Хлебопечение, Виноделие, Сыроварение, получение молочно-кислых продуктов, уксуса, кормовых белков. |
Производство антибиотиков, витаминов, гормонов, аминокислот, синтетических вакцин, получение метана как топлива. | Выщелачивание некоторых металлов из бедных руд (медь, уран, золото, серебро). | Производство силоса и азотфиксаторов, биологическая защита растений. | Очистка сточных вод. Ликвидация разлива нефти. |
III. Биотехнология – производство необходимых человеку продуктов и материалов с помощью биологических объектов и процессов. (Появление термина “биотехнология” в 1970-х гг. связано с успехами молекулярной генетики.)
Методы биотехнологии:
1) Клеточная инженерия – метод получения новых клеток и тканей на искусственной питательной среде. В основе метода лежит высокая способность живых культур к регенерации.
1-ый метод – Культивирование. Метод основан на способности клеток растений и животных делиться при помещении их в питательную среду, где содержатся все необходимые для жизнедеятельности вещества. Клетки растений обладают свойством, которое позволяет им при определенных условиях сформировать полноценное растение.
Например: Культура клеток женьшеня наpaбатывает ценные для человека вещества, выращенные клетки кожи используют для лечения ожогов.
2-ой метод – Реконструкция (метод “in vitro”– в пробирке). Помещая клетки растений в определенные питательные среды, размножают редкие и ценные виды. Это позволяет создавать безвирусные культуры редких растений.
3-ий метод – Клонирование. Метод пересадки ядер соматических клеток в яйцеклетки позволяет получать генетической копии одного организма.
Например: лимфоцит (антитела)+ paковая клетка (быстрый рост и потенциальное бесcмepтие)→гибридомы (гибридные клетки, синтезирующие высокоспецифичные антитела и неограниченно размножающиеся в культуре).
2) Хромосомная инженерия
1-ый метод– Метод гаплоидов. Метод основан на выращивании гаплоидных растений с последующим удвоением хромосом. Всего за 2–3 года получают полностью гомозиготные растения вместо 6–8 лет инбридинга.
2-ой метод-Метод полиплоидов. Получение полиплоидных растений в результате кратного увеличения хромосом
3-ий метод-замена некоторых хромосом в геноме одного организма на сестринские из генома другого организма этого же или близкого вида.
3) Генная инженерия – основана на выделении (или на искусственном синтезе) нужного вида из генома одного организма и введении его в геном другого организма, зачастую далекому по происхождению (впервые процесс был проведен в 1969 году).
| ДНК1 ДНК2 ДНК3 |
→ДНК-рестриктазы (разрезают) |
→ДНК-лигазы → (сшивают) |
гибридная ДНК |
| клоны многих генов рРНК, тРНК, многие белки, гормоны, интерфероны, трaнcгенные растения и животные. |
– “Вырезание” ферменты-рестриктазы (генетические ножницы),
– затем “вшивание” – ферменты-лигазы в плазмиду+ маркерные гены,
– введение плазмиды в клетку реципиента,
– отбор тех бактерий, в которых успешно работают внедренные гены.
Например: Излюбленный объект генных инженеров – кишечная палочка. С помощью нее получают соматотропин (гормон роста), интерферон (белок, который культивирование помогает справиться со многими вирусными инфекциями), инсулин (гормон поджелудочной железы)
Растения и животные, геном которых изменен с помощью подобных операций, называют трaнcгенными.
В 1983 в США, Бельгии и Германии впервые получены трaнcгенные растения.
Сейчас – 17 стран выращивают трaнcгенные растения, которые имеют необходимые для человека сроки созревания, их плоды обладают способностью к длительному хранению и не теряют товарный вид при трaнcпортировке. Уже получены трaнcгенные свиньи, овцы и кролики в геном которых были введены гены различного происхождения – вирусов, микроорганизмов, грибов, человека; получены трaнcгенные растения с генами животных, микроорганизмов, вирусов и искусственно созданными генами. Большая часть трaнcгенных культур выращивается в США.
Например: Китай – табак, рис, соя, томаты, быстрорастущие сорта, которые могут расти на засоленных почвах.
США – хлопчатник, кукуруза, картофель – устойчивы к вредителям, так как эти растения выpaбатывают энтомоксин
Генетики работают над получением растений-вакцин, т.е. растений содержащих готовые антитела на различные заболевания или вещества, препятствующие развитию болезни.
Например: картофель выpaбатывает антитела холеры (Россия). Красный помидор содержит в 3,5 раза больше ликонина (красный пигмент). Ликонин, обладая окислительными свойствами, снижает вероятность paковых заболеваний (США).
IV. Этические аспекты развития некоторых исследований в биотехнологии.
– Клонирование человека.
– Создание генетически модифицированных штаммов вирусов и бактерий.
Закрепление.
Беседа по вопросам:
1. Почему селекция микроорганизмов приобретает очень большое значение в
настоящее время?
2. Что такое биотехнология и каковы ее задачи?
3. Каким образом используются микроорганизмы в биотехнологии?
4. Почему некоторые биотехнологические исследования представляют опасность для
человечества?
Домашнее задание. Подготовиться к зачету.
Литература:
- Биология 10 класс: поурочные планы по учебнику Д.К. Беляева, П.М. Бородина, Н.Н. Воронцова. IIч./ авт.-сост. А.Ю Гаврилова – Волгоград: Учитель, 2006.
- Биология 10 класс: поурочные планы по учебникам В.К. Шумного, Г.М. Дымшица, А.О Рувинского, В.Б. Захарова, С.Г. Мамонтова, Н.И. Сонина. Профильный уровень /авт.– сост. О.А. Ващенко – Волгоград: Учитель, 2009.
- Пепеляева О.А., Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей биологии: 9 класс. –М., ВАКО, 2006.
Комментарии:
В учебном процессе мною используется технология поэтапного формирования умственных действий М.Б. Воловича по теории Гальперина. Технология включает в себя следующие этапы: понимание, осмысление, запоминание, воспроизведение. Вашему вниманию предлагается урок с новой темой, где затрагивается первый этап- понимание. Такой подход в обучении позволяет облегчить выполнение ДЗ, использовать дополнительный материал, который необходим для подготовки к олимпиадам, корректировать знания (на этапе осмысления), осуществлять "педагогику сотрудничества".
...
19 11 2025 8:53:47
Цель урока: сформировать общее представление о бактериях, их строении, жизнедеятельности, основных отличиях про- и эукариотических клеток. Урок развивает коммуникативные, регулятивные, общепознавательные, личностные УУД: самостоятельное формулирование темы и цели урока, осознанное построение фраз, умение сличать свою работу с эталоном, обнаружение отклонений, коррекция, самооценка, взаимооценка, умение находить эффективные способы решения заданий....
18 11 2025 10:49:33
Конспект урока разработан в рамках образовательной системы «Школа 2100» А.А. Леонтьева. Урок направлен на формирование логического мышления учащихся на основе развития умений сравнивать, анализировать различные биологические объекты и на основе этих действий составлять хаpaктеристику изучаемого типа животных....
17 11 2025 17:20:46
Одна из технологий, отвечающих требованиям формирования самостоятельности, − самостоятельная работа. Разработав технологические карты по предмету, можно не только строить работу на уроке, но и устранять пробелы в знаниях у слабо подготовленных детей, пропустивших занятия по той или иной причине как в домашних условиях, так и во внеучебное время....
16 11 2025 20:23:41
Урок формирует новый уровень знаний учащихся об обмене веществ, углубляет и конкретизирует понятия "типы питания", "фотосинтез", роль АТФ и ферментов, знакомит с хемосинтезом и бактериальным фотосинтезом....
15 11 2025 14:34:47
Методическая разработка является уроком-игрой, на котором решается проблемный вопрос о грибе, который не похож на другие. Приводится вариант игрового материала о грибах из дополнительной литературы. Все сообщения детей о грибах сопровождаются показом рисунков на компьютере....
14 11 2025 15:30:12
Урок знакомит учащихся 5-го класса на уроках природоведения с понятием "организм" и основными его свойствами, в результате которого у учащихся формируется целостная картина мира....
13 11 2025 3:59:41
Данный конспект урока по биологии в 9-м классе с использованием презентации «Путешествие в Идеальный город» позволяет учителю изучить особенности строения растительной клетки и функции органелл клетки. Урок проводится в форме драматизационного проекта и соответствует общеобразовательной программе С.Г. Мамонтова, В.Б. Захарова, Н.И. Сонина.
...
12 11 2025 10:12:40
Цель урока: ознакомление учащихся с пагубным воздействием курения на организм человека, формирование негативного отношения к табакокурению, показать , что курение вредит не только курящему человеку, но и всему обществу, что курение – это не только проблема отдельного человека, это проблема всего общества.
...
11 11 2025 16:23:20
В урок включены следующие задачи: показать место человека в системе животного мира; обеспечить усвоение учащимися знаний о родстве человека с животными; формировать представления об особенностях жизнедеятельности древнейших, древних и первых современных людей....
10 11 2025 15:22:34
Знакомство с природой в средней школе начинается с курса природоведения. В ходе изучения этого предмета ученик последовательно знакомится с естественными науками (астрономией, геологией, географией, физикой, химией, биологией и экологией). Урок природоведения к учебнику А.А. Плешакова «Природоведение» может помочь не только в преподавании этого предмета, но и биологии, географии....
09 11 2025 15:56:30
По внешнему виду млекопитающие очень разнообразны, что связано с разными условиями жизни, способом питания и поведения. Но все-таки, все системы органов у млекопитающих имеют общее строение и функциональные возможности....
08 11 2025 4:50:49
Цель урока: изучить особенности генетического определения пола у различных групп организмов, а также наследование некоторых признаков сцепленных с полом....
07 11 2025 5:15:17
Данный урок является продолжением урока интегрированного плана указанной выше темы. Учащиеся обсуждают вкусовые качества мёда, виды мёда, диетологию продукта питания, его исторические факторы. На данном уроке показана интеграция биологии, истории, кулинарии, химии, диетологии. Учащиеся проводят различные исследования мёда. Особое место отводится правильному питанию по диетологии.
...
06 11 2025 4:52:37
Муравьи принадлежат к общественным насекомым. Они живут в муравейниках, представляющих собой куполообразные гнезда. В одном крупном муравейнике обитает несколько миллионов муравьев....
05 11 2025 0:30:10
Урок построен на основе краеведческого материала с использованием элементов личностно ориентированных технологий.
На уроке использовались разнообразные формы и методы: фронтальная, парная, групповая работа, метод эвристической беседы, проблемной ситуации. Это позволило создать условия для совместной творческой деятельности, проявления индивидуальных способностей и возможностей учащихся.
...
04 11 2025 18:56:37
Борьба противоположностей - это основной закон Природы, а что касается парадоксов, то вот что об этом говорит писатель Игорь Росоховатский: "Человек как личность состоит из парадоксов. Сколько бы он ни имел, ему все мало. Это и плохо, и хорошо. Плохо потому, что из-за этого качества он совершает необдуманные поступки, разрушая согласие между Природой. Главной целью данной работы является воспитание нравственного отношения к природе как основе жизни и творческого развития"....
03 11 2025 17:57:34
Учащиеся знакомятся с оптимальными условиями всхожести семян (благоприятные условия), изучают методику закладки опыта, учатся ставить опыты при изучении семян....
02 11 2025 5:27:40
В статье представлена разработка урока с элементами самостоятельной работы (работы с текстом, учебником) для учащихся 8-го класса. Конспект урока строится на развитии общеучебных компетентностей учащихся, для развития этих компетентностей используются интеpaктивная деятельность, а также общеучебные методы: анализ, синтез, сопоставление, умение делать выводы....
01 11 2025 8:51:51
В данной постановке участвуют дети разного возраста, которые вовлечены в активную агитационно-пропагандистскую работу посредством искусства. Дети получают возможность выступать на сцене и показывать свои таланты. В процессе творчества у обучающихся воспитывается любовь и бережное отношение к планете, природе, друг к другу....
31 10 2025 2:21:43
Человек в своей деятельности активно использует природные богатства, и очень часто он делает это, не зная законов природы, а незнание их приводит к непоправимым последствиям. Поэтому учащиеся должны знать и понимать естественные основные процессы, которые обеспечивают устойчивую целостность природы в границах биосферы. Данный урок позволит учащимся по-новому взглянуть на известные явления живой природы, повысит мотивацию обучения, расширит кругозор....
30 10 2025 1:41:28
Плод формируется из завязи пестика после оплодотворения и является хаpaктернейшим органом цветкового растения. Функции плода - защита нежных тканей развивающегося семени от воздействия различных нeблагоприятных условий....
29 10 2025 0:36:31
На данном уроке дети знакомятся с внешним и внутренним строением сердца человека....
28 10 2025 15:54:38
Урок является уроком интегрированного плана. Учащиеся ведут рассуждения об истории происхождения мороженного, вкусовых качеств, диетологии продукта питания. Здесь показана интеграция химии, биологии, кулинарии, диетологии, истории. На этом уроке учащиеся делают хаpaктерные реакции на белки, жиры, углеводы, показывая тем самым наличие этих веществ в продуктах питания. Особое место отводится правильному питанию по диетологии....
27 10 2025 3:24:47
Материал может быть использован для проведения урока или внеклассного мероприятия. В статье представлены различные определения термина «жизнь», а также наиболее важные и интересные гипотезы возникновения жизни на Земле: креационизм, самопроизвольное зарождение, гипотеза стационарного состояния, панcпepмия, биохимическая эволюция....
26 10 2025 18:51:48
Содержание семинара позволит углубить и обобщить знания школьников,
предусматривает выполнение самостоятельных работ репродуктивно-поискового типа,
когда обучаемый самостоятельно работает по тексту учебника....
25 10 2025 23:30:15
Разработка урока по курсу биологии (6-й класс) "Обмен веществ и энергии в клетке" поможет учителю сформировать у учащихся представления о целостности организма, взаимосвязи его жизненных функций, о взаимосвязи и взаимозависимости организмов в природе, их связи с компонентами неживой природы; подвести учащихся к пониманию основополагающих физических, химических и экологических законов и сделать это на должном научном, эстетическом и эмоциональном уровне....
24 10 2025 4:47:56
Сценарий мероприятия, посвященного формированию здорового образа жизни. Проводится в форме конференции школьного научного общества. Целью этого мероприятия является профилактика вредных привычек у школьников. Сценарий включает интересные факты, способствующие повышению интереса к данной проблеме....
23 10 2025 7:53:32
План-конспект урока биологии. На уроке используются проблемные ситуации, фронтальная поисковая беседа по решению проблемных задач и вопросов. Фронтальное объяснение нового материала с использованием самостоятельной работы с помощью учебника. Закрепление материала....
22 10 2025 17:34:41
Цель урока: обобщить знания о составе воздуха, его основных свойствах....
21 10 2025 16:39:35
Данная тема всегда вызывает затруднения при изучении её учащимися. Обдумывая каждый этап урока, поняла, что ученики должны сами вовлекаться в изучение нового материала. В этом помогла презентация к уроку. Анимация, использованная на уроке, наглядно показывает сложные процессы обмены веществ....
20 10 2025 17:51:29
Игра проводится для учащихся 7-х классов в рамках проведения предметных недель с целью повышения интереса учащихся к изучению курса «Животные». Задача игры: формировать знания о происхождении, повадках и особенностях домашних и диких животных.
...
19 10 2025 6:14:47
В основе урока лежит реализация принципов развивающего обучения. Урок изучения нового материала построен на основе самостоятельной деятельности учащихся при работе с учебно-тематическими картами. Материал можно использовать при проведении уроков соответствующей темы для учащихся 9-х и 11-х классов.
...
18 10 2025 5:47:24
В ходе урока изучается состав и функции опopно-двигательной системы, химический состав и свойства костей....
17 10 2025 10:14:13
Урок представлен групповым проектом. Каждая группа работает над определённой проблемой, выдвигает гипотезу и в ходе работы подтверждает или опровергает её. Группа «Историки» освещает историю переливания крови; группа «Медики» рассказывает о групповых факторах крови; группа «Генетики» решает пpaктические задачи; группа «Социологи» рассказывает о результатах анкетирования; группа «Служба крови» освещает проблемы донорства....
16 10 2025 17:29:47
Интересно и увлекательно проходил урок состязаний в 8-м классе по теме "Рыбы" – "Особенности рыбной ловли", разработку которого я предлагаю вашему вниманию.
Целью урока были не только закрепление, углубление и систематизация знаний учащихся об особенностях строения и жизнедеятельности рыб как водных позвоночных животных, но и приобщение учащихся к активному обучению, развитие их учебно-познавательных умений и навыков.
Разнообразие конкурсных заданий вносит оживление и эмоциональную окраску в учебную работу, снимает утомление, развивает внимание, сообразительность, чувство соревнования, взаимопомощь. Уроки по игровой методике существенно повышают интерес учащихся к предмету, позволяют им лучше запоминать формулировки, определения, "раскрепощают" ученика, его мышление. Кроме того, урок, проведенный в игровой форме, может служить отправной точкой в возникновении у ребят интереса к изучаемому предмету.
...
15 10 2025 15:11:55
Урок-путешествие по природоведению для 5-го класса. Разработан в соответствии со структурой программы для общеобразовательных школ авторов А.А.Плешакова и Н.И.Сонина и учебника для общеобразовательных школ этих же авторов. Тема изучается в течение двух уроков. На первом уроке изучается новый материал, а на втором уроке проводится завершение его изучения и закрепление полученных знаний. На дом учащиеся получают творческое задание....
14 10 2025 7:10:21
Урок биологии включает развивающие задания по теме. Предложены упражнения на сравнение, анализ, синтез, установление причинно-следственных связей (логика) и умение делать выводы....
13 10 2025 23:46:15
Цель урока: познакомить учащихся с насекомыми-переносчиками возбудителей болезней человека и паразитами сельскохозяйственных животных, показать необходимость изучения их жизни и строения для борьбы с ними....
12 10 2025 0:54:19
Тема урока связана с предыдущими темами, опирается на уже имеющиеся знания о строении клетки. Урок дан в теме "Клеточное строение растений", на которую отводится 4 часа. Урок разработан по программе для основной общеобразовательной школы. Автор В.В. Пасечник, В.В. Латюшин, В.М. Пакулова....
11 10 2025 13:36:48
Тело спирогиры состоит из неветвящихся нитей, которые состоят из одного ряда одинаковых, вытянутых, цилиндрических клеток, имеющих длину от нескольких миллиметров до 8-10см...
10 10 2025 7:20:34
Цель урока: закрепить, повторить, расширить знания учащихся по теме "Класс млекопитающие", воспитать у учащихся любовь к родному краю, желание знать и сохранять его природу. В процессе урока развиваются творческие способности, интерес и познавательная деятельность школьников, навыки межличностного общения.
...
09 10 2025 1:40:38
Урок призван обобщить и систематизировать знания учащихся по теме "Эволюция человека", а также познакомить с альтернативными вариантами изложения темы и их аргументацией....
08 10 2025 15:20:59
Материал расскажет школьникам о значении грудного вскармливания на первом году жизни ребенка...
07 10 2025 0:33:35
Урок изучения и первичного закрепления новых знаний. Основной акцент сделан на работу с текстом в микрогруппах. Текст подобран в соответствии основным группам витаминов (А; Б; С; Д) изучаемым на уроке. Задания составлены наподобие материалов ГИА-9 части «С». Для закрепления учебного материала предлагается тест. К уроку прилагается презентация. В качестве домашнего задания предлагается небольшая исследовательская работа....
06 10 2025 8:42:55
Задачи: расширить знания учащихся по особенностям выращивания плодово-ягодных культур; показать межпредметную связь математики и биологии; способствовать развитию приемов умственной деятельности....
05 10 2025 21:19:23
ИКТ повышают эффективность процесса обучения биологии, обеспечивает наглядность и интеpaктивность, развиваются интеллектуальные, творческие способности учащихся. Развивается познавательная активность школьников при изучении биологии и повышается качество обучения по предмету. В статье приведены примеры использования ИКТ на уроках биологии....
04 10 2025 1:32:59
Процесс учебной деятельности таит в себе богатые возможности для умственного развития ребенка и позволяет увлечь его этой деятельностью. Обучение и воспитание должно опираться на любознательность школьников. Задача учителя – увлечь ребенка самим процессом обучения, воспитать внутреннюю потребность учиться. Ребенок, увлеченный процессом учения, не столько озабочен результатом, сколько самим ходом решения....
03 10 2025 10:33:28
Урок по биологии в 9-м классе по теме «Влияние психоактивных веществ на развитие организма». Основная цель урока – формирование представления о влиянии психоактивных веществ, осознание ответственности за своё здоровье и здоровье будущих поколений....
02 10 2025 8:43:34
«Omne ex owo» - «все из яйца» - так переводится это название. Данное занятие проводится при изучении в курсе зоологии строения яйца птиц. Цель мастерской — посредством творческого поиска обеспечить понимание учащимися уникальности устройства яйца птиц и развёртывания программы формирования цыплёнка.
...
01 10 2025 19:56:17
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
Функции желез внутренней секреции. Гормоны