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:
Цели урока: конкретизировать понятие "анализатор" на примере зрительного, слухового, обонятельного, тактильного, вкусового, вестибулярного и двигательного анализаторов; продолжать развивать умение самостоятельно работать с учебником, компьютерной программой "Репетитор 1С: Биология", рисунками в рабочей тетради к учебнику "Биология. Человек" автор Н.И.Сонин, и использовать их данные для составления схем, таблиц и ответов на вопросы....
25 11 2025 8:45:27
Разработка бинарного урока по биологии и английскому языку в 6-м классе. Основа урока - работа с применением заданий, позволяющих применять учащимся знания, приобретенные ранее.
...
24 11 2025 5:36:12
Урок биологии в 9-м классе разработан по технологии ИОСО с использованием ИКТ....
23 11 2025 8:30:21
Введение данного курса диктуется необходимостью формирования у школьников понимания того, что здоровье - это величайшее благо, его надо уметь сохранять. Главной целью курса является понимание зависимости здоровья от состояния окружающей среды; приобретение умений и навыков, направленных на укрепление индивидуального здоровья....
22 11 2025 20:22:30
Урок проводится за счет резервного времени с учетом повторения, обобщения, систематизации и контроля знаний учащихся. Учащиеся должны хорошо усвоить особенности жизненных процессов основных отделов низших и высших растений. Урок способствует развитию речи, логического мышления, коммуникативных способностей учащихся и воспитывает экологическую культуру.
...
21 11 2025 5:53:25
Задания для самостоятельной работы учащихся отpaбатывают знание основных фактов, понятий, терминов, закономерностей; обобщают и систематизируют изученное по теме «Система растений и животных ‒ отображение эволюции»....
20 11 2025 3:56:55
Голосеменные растения представляют из себе промежуточное состояние между папоротниками и цветковыми растениями. Впервые термин «голосеменные» использовал русский ученый Бекетов....
19 11 2025 15:13:22
Для того чтобы дети сфокусировали внимание на теме, использовала кластер. В качестве закрепления использовала синквейн. Это помогает использовать зрительную и механическую память.
...
18 11 2025 9:26:20
Учебная Экологическая тропа – одно из средств приобщения детей к природе, - имеет большое значение для образования и воспитания детей. Экологическая тропа – это познание окружающей природы и взаимосвязи её с человеком, определение местных экологических проблем, поиск и пpaктическая реализация доступных для ребят путей их решения....
17 11 2025 8:59:16
В настоящее время биология представляет собой комплекс наук о живой природе. Объектом изучения биологии являются живые организмы — растения и животные....
16 11 2025 19:26:48
Урок первичного предъявления новых знаний, раскрывающий роль бактерий в природе и в жизни человека. Второй урок после изучения строения и жизнедеятельности бактерий в теме «Бактерии» в программе основного общего образования по биологии, 6−9-й класс, В.В. Пасечника, В.В. Латюшина, В.М. Пакуловой. Цель урока: сформировать общее представление о бактериях как важном компоненте биосферы; раскрыть положительное и отрицательное значение бактерий в хозяйственной деятельности человека....
15 11 2025 16:31:27
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....
14 11 2025 5:27:35
Разработанный технологический пакет к уроку биологии с использованием видеоматериала из видеоряда коллекции Национального географического общества «Крылья над Серенгети / жизнь и cмepть на африканских равнинах» позволяет акцентировать эмоции учащихся, сообщить материал и обеспечить полисенсорность познания. Отрывок фильма демонстрируется после объяснения учителя. После просмотра следует обсуждение увиденного. Разработано тестирование на разных этапах урока и представлен углубленный вариант....
13 11 2025 22:22:15
Особенностью современного этапа обучения в школе является огромный поток информации, предлагаемой учащимся для усвоения. Как ориентироваться человеку в условиях «информационного бума»? Существует комплекс общеучебных приёмов и методов, способствующих эффективной работе учащихся с различной информацией. С некоторыми из них можно познакомиться на уроке информационной культуры....
12 11 2025 7:28:36
Зрение — это биологический процесс, обусловливающий восприятие формы, размеров, цвета предметов, окружающих нас, ориентировку среди них. Оно возможно благодаря функции зрительного анализатора, в состав которого входит воспринимающий аппарат — глаз....
11 11 2025 12:54:45
Данный урок разработан в соответствии с тематическим планированием и прохождением программы по биологии в 7-м классе. Изучение нового материала – это не просто знакомство с новой темой, но и создание элемента новизны, интереса, загадки. Основной ход урока включает элементы игры-расследования суперагентов.
...
10 11 2025 4:58:38
Автор формирует знания о биологической роли витаминов в обмене веществ и их пpaктическом значении для здоровья человека. Учитель знакомит со способами сохранения витаминов в пищевых продуктах....
09 11 2025 13:17:27
Урок разработан по программе И.Н. Пономаревой для базового уровня обучения биологии в полной средней школе. Тема 4. "Популяционно-видовой уровень организации жизни". Занятие поможет учащимся ознакомиться с понятием популяция, рассмотреть популяцию с точки зрения формы существования вида, компонента биогеоценоза, генетической системы....
08 11 2025 14:38:43
Целью данного урока стало обобщение и систематизирование знаний по теме "Пищеварительная система человека".
К уроку подготавливается "Листок учета знаний", по которому учителю и учащемуся хорошо видно, по каким компонентам знаний есть недочеты и пробелы. За каждый элемент знаний ученик получает отметку....
07 11 2025 11:22:23
Во внеклассную работу необходимо вовлекать большее количество участников. На этапе подготовки ученик начинает ощущать потребность пополнить недостающие элементы знаний, отработать определенные умения. Автором представлен один из традиционных осенних конкурсов, но с использованием информационных технологий, что повышает мотивацию к изучению предмета и способствует развитию учебно-познавательных, предметных и коммуникативных компетенций. Урок-путешествие состоит из 5 основных конкурсов. Конкурс "Своя игра" идет на основе интеpaктивной презентации....
06 11 2025 23:56:51
Технология "разноуровневого обучения" относится к тем педагогическим инновациям, которые позволяют приспособить учебный процесс к индивидуальным особенностям школьников. Разноуровневое обучение является также одной из форм развивающего обучения, оно является средством умственного развития личности. Разноуровневые задания направлены не столько на улучшение запоминания и усвоения, сколько на то, чтобы учащиеся использовали их для создания собственного творческого продукта....
05 11 2025 17:49:22
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"....
04 11 2025 21:15:35
Урок направлен на расширение знаний о экологической и потребительской грамотности современного человека. Данный урок позволит учащимся не только научиться получать полную информацию о товаре, но и будет способствовать развитию умения работать с информацией, представленной в виде символов, находить правильное объяснение символам....
03 11 2025 5:21:45
Для реализации компетентностного подхода работа выстроена поэтапно. При повторении изученного материала учащиеся делают вывод о значение пoлoвoго размножения как важного шага в ходе эволюции всех живых организмов. Выдвигают гипотезы о способах размножении низших растений, результат сравнивают с учебником. Совершенствуют умения чтения и построения схем, анализа, обобщения полученной информации, делают выводы, проявляя степень самостоятельности....
02 11 2025 20:53:10
Тема урока имеет большое методологическое и методическое значение, так как учащиеся могут на многих фактах из различных биологических наук убедиться в существовании процесса эволюции в живой природе. Урок проводится с использованием мультимедийной презентации в виде обзорной лекции. В процессе лекции используется большой фактический и наглядный материал. При рассмотрении доказательств учитель мобилизует запас знаний, который имеется у учащихся из предыдущих курсов биологии и географии....
01 11 2025 11:23:51
Задачами урока являются: знакомство учащихся с классом Головоногие моллюски, особенностями их строения, закрепление полученных знаний в ходе теста, развитие биологического кругозора учащихся....
31 10 2025 14:27:30
Цели урока: организовать изучение и обеспечить понимание учащимися зависимости расселения растений от приспособлений у семян к распространению; развивать познавательный интерес к предмету, а через него такие психические процессы как мышление, внимание, фантазию, творчество; продолжить формирование умений устанавливать причинно-следственные связи, используя приёмы "знаю", "хочу знать", "узнал"; создать условия для увлеченного учения, воспитывать чувство гордости за совместный результат познавательной деятельности.
...
30 10 2025 16:22:10
Урок проводится в 9-м классе после изучения темы «Пищеварительная система». В русской народной сказке «Царевна-лягушка» Василиса Премудрая сбрасывает кожу, а царевич Иван сжигает ее. Что же произойдет в реальной жизни с человеком в таком случае? Какова роль кожи в жизни человека и ее строение? Учащиеся поразмышляют о новых направлениях моды: пирсинге, тату, эпиляции....
29 10 2025 9:37:30
Назначение пpaктики состоит в закреплении теоретических знаний об окружающей среде, которые школьники получили на уроках при изучении разных учебных предметов. Ребята овладевают навыками учета ресурсов в условиях реального природного окружения при самостоятельных исследованиях, обработки и оформления их результатов, а также трудовыми навыками, связанными с улучшениями природной среды и уходом за ней.
...
28 10 2025 1:25:21
Изучение фотосинтеза занимает важное место в курсе изучения ботаники. Предложенные схемы помогут учащимся усвоить суть процесса фотосинтеза и осознанно применять знания для объяснения значения фотосинтеза для жизни на Земле....
27 10 2025 15:23:58
При выполнении тестовых заданий программы можно проверить на сколько усвоен материал по предложенной теме. Если компьютер обнаружит ошибки по пройденному материалу, учащимся предлагается совершенствовать свои знания, иcпользуя подсказки к любым из 10 предложенных вопросов теста.
...
26 10 2025 15:32:41
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....
25 10 2025 12:24:16
Урок является заключительным в теме «Происхождение и эволюция человека». Задачи урока: сформировать знания о биологических особенностях человеческих рас, анализ причин их возникновения, понятия о единстве происхождения и биологической равноценности человеческих рас.
...
24 10 2025 8:23:21
Наиболее древние австралопитеки жили около 6млн. лет тому назад, поздние вымерли около 0,5млн. лет тому назад. Орудия труда у австралопитеков еще не было....
23 10 2025 20:38:24
Урок составлен по программе Пономаревой И.Н. и проводится в 8-м классе по теме "Дыхательная система". Главная задача урока - показать соотношение законов физики и биологии, для демонстрации этих законов используется видеоролики, включенные в презентацию. Помимо роликов, имеются Flash, которые также способствуют усвоению знаний по данной теме.
...
22 10 2025 11:30:32
На уроке проводятся 2 лабораторные работы: виртуальная и работа с микроскопом.
Изучение нового материала осуществляется самостоятельно в ходе групповой работы.
Каждая группа получает рабочий лист с индивидуальным заданием. По окончании
работы каждая группа отчитывается, при этом используется учительская презентация....
21 10 2025 17:26:12
Одним из методов обучения, который используется для успешной реализации задач объединения дополнительного образования, является метод проектов. Он помогает органично интегрировать знания учащихся из различных областей при решении одной проблемы, дает возможность применять полученные знания на пpaктике. Проектный метод способствует повышению мотивации, развитию творческой активности и самостоятельности, навыков исследовательской работы и вместе с тем повышает качество образования....
20 10 2025 16:43:37
Органеллы цитоплазмы делятся на мембранные и немембранные, последние в свою очередь могут быть двухмембранные и одномембранные....
19 10 2025 12:30:31
Урок показывает детям взаимосвязь человека и природы. ...
18 10 2025 11:50:58
Урок проводится в ходе изучения биологии (раздел животные) в 7-м классе. Целью урока является возможность показать учащимся особенности размножения и развития рыб, раскрыть разнообразные формы заботы о потомстве как приспособление к выживанию вида....
17 10 2025 18:12:23
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок знакомит учащихся с составом внутренней среды и крови, их значением, рассматривает процессы фагоцитоза и свертываемости крови....
16 10 2025 17:14:19
На уроке учащиеся узнают о составе почвы, о значении перегноя для плодородия почвы....
15 10 2025 9:22:10
Использование информационных технологий на уроке позволяет расширить и разнообразить его содержание, сделать более наглядным и интересным, повысить качество образования, способствует развитию интереса к предмету....
14 10 2025 14:58:18
Интеллектуальная игра по экологии родного края «Звёздный час» расширяет кругозор школьников о родном крае, создает условия для развития их интереса к изучению биологии и экологии, краеведческого материала, умений проявлять индивидуальные качества, способствует проявлению творческих способностей детей. Использование презентации позволяет познакомиться не только с теоретическим материалом, но запомнить внешний вид растений и животных, о которых идет речь в игре....
13 10 2025 18:22:45
Используя слайды и интеpaктивные тренажеры, учащиеся закрепляют знания по многообразию живых организмов, их принадлежности к определенному царству живой природы. Знакомясь с видеофрагментами, фотоизображениями ученики формулируют понятие "среда обитания организмов", составляют опopный конспект, хаpaктеризующий различные среды обитания, выявляют черты приспособленности организмов....
12 10 2025 4:51:52
Цели урока: показать хаpaктерные особенности более сложной организации червей по сравнению с кишечнополостными (во внешнем строении) на примере кольчатого червя; выяснить значение дождевых червей в почвообразовательном процессе.
...
11 10 2025 3:32:49
Применение информационно-коммуникационных технологий современным учителем условно разделены на два блока с точки зрения места их использования: информационно-коммуникационные технологии на уроках биологии и во внеурочной деятельности. В статье представлены конкретные примеры использования информационно-комуникационных технологий на разных этапах урока, а также способы их использования во внеурочной деятельности....
10 10 2025 4:18:46
Материал расскажет школьникам о значении грудного вскармливания на первом году жизни ребенка...
09 10 2025 15:24:25
Главной задачей учителя на современном этапе становится мотивировать учащихся на проявление инициативы и самостоятельности. Он должен организовать самостоятельную деятельность учащихся, в которой каждый мог бы реализовать свои способности и интересы. Фактически учитель создает "развивающую среду", в которой становится возможной выработка каждым учащимся на уровне развития его интеллектуальных и прочих способностей определенных компетенций, в процессе реализации им своих интересов и желаний....
08 10 2025 2:22:50
Региональный компонент базисного плана в Красноярском крае включает в себя курс "Природа и экология Красноярского края". Создание учебно-методического комплекса находится в подготовительной стадии. Отсюда вытекает необходимость в разработке содержательной части курса, методики преподавания, системы оценки знаний. В своей работе я предлагаю материал, который является содержательной базой одного из уроков курса "Природа и экология Красноярского края".
...
07 10 2025 2:46:45
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 ::
