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:
Валеологическая тетрадь разработана в помощь учителю для проведения проблемно-исследовательского урока здоровья и для мотивации учащегося по познанию себя. В разработке представлены разные задания (творческие, познавательные, экспериментальные, рефлексивные), валеологический самоанализ, паспорт здоровья, рекомендации ЗОЖ.
...
16 12 2025 12:43:35
Данный урок стоит в разделе "Основы учения об эволюции" по учебнику "Общая биология", 10–11-й класс, авторы Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Учитель использует такие формы организации познавательной деятельности учащихся, как групповая и индивидуальная. Создавая проблемную ситуацию, учитель организует поиск информации в учебной и дополнительной литературе. Урок сопровождается медиапрезентацией....
15 12 2025 5:48:31
Данный урок является одним из уроков по теме "Семя". В ходе урока показано, как на примере опытов объяснить химический состав семян.
...
14 12 2025 1:39:12
Урок закрепления и обобщения знаний, полученных на предыдущих уроках, лучше всего провести в виде игры. В этом случае учащиеся в лёгкой, непринужденной форме повторяют, систематизируют и обобщают материал, изученный ими раньше.
...
13 12 2025 9:42:31
На уроке показано многообразие химических элементов и соединений, входящих в состав живых организмов, значение их в процессе жизнедеятельности. Формируются умения и навыки самостоятельной работы с учебником, с цифровыми источниками информации, умение выделять главное, формулировать выводы....
12 12 2025 11:54:13
Урок ставит целью продолжить формирование у учеников представлений и знаний о природных объектах на примере особенностей и отличительных черт природы Байкала, рассмотрев его геофизические, морфологические особенности, проанализировав основные экологические проблемы и пути их решения, а также научить школьников работать с различными источниками информации.
...
11 12 2025 4:48:41
Урок является итоговым по теме «Опopно-двигательная система». К уроку учащиеся готовят небольшие сообщения. В конце урока проводится тестовая работа на проверку конкретных знаний по изученной теме. На уроке ведётся пропаганда здорового образа жизни.
...
10 12 2025 8:24:41
Занятие достигает следующих целей: дать общее представление о кольчатых червях, об их эволюционном приобретении - сегментации; дать хаpaктеристику среды обитания, познакомить с внешним строением представителей класса малощетинковых на примере дождевого червя; провести наблюдение за поведением и рефлексами....
09 12 2025 3:32:48
Ролевые технологии активизируют познавательную деятельность учащихся, усиливают мотивацию к изучению предмета, помогают определиться с выбором будущей профессии....
08 12 2025 10:15:57
Цель урока: определить понятие «жизнь»; познакомиться с различными теориями происхождения жизни....
07 12 2025 11:36:10
Кольчатые черви обладают рядом прогрессивных признаков, к числу которых относится появление сегментации, целома, кровеносной и дыхательной систем, а также повышение организации выделительной и нервной систем....
06 12 2025 16:42:22
Многообразие пород домашних животных и растений было создано по воле человека и в соответствии с его пожеланиями. Это и есть искусственный отбор....
05 12 2025 14:20:51
Урок изучения нового материала проводится в 11-м классе с универсальным профилем. В работе показано, как можно использовать собственные программные продукты – мультимедийные презентации, а также, созданные на основе проектной деятельности учащихся....
04 12 2025 1:53:12
Дарвин вскрыл научные основы движущих сил органической эволюции и этим утвердил исторический метод в биологии и во всем естествознании....
03 12 2025 1:55:29
Значение раннецветущих растений очень велико. Именно раннецветущие растения способствуют выживанию первых насекомых и сохранению всех остальных звеньев пищевых цепочек. Необыкновенная красота этих растений подвергает их к бездумному уничтожению со стороны человека. Всё это требует особой охраны раннецветущих растений. Материал предназначается всем любителям природы, прежде всего, учителям, родителям....
02 12 2025 14:15:57
Проект предназначен для мероприятий или закрепления знаний. Включает в себя информационный блок, с проверочными заданиями и музыкальной подборки для создания благоприятного психологического комфорта....
01 12 2025 3:28:32
Использование презентации, мультимедийного проектора, учебного электронного пособия, опopных схем, условных знаков, алгоритмов действия при решении генетических задач, игры на уроке позволяет быстро вовлечь учащихся в работу, оптимально организовать их деятельность, обеспечивая обратную связь.
...
30 11 2025 20:12:24
В статье представлены материалы, содержащие комментарии некоторых литературных произведений великого русского поэта А.С.Пушкина, где есть значимые ссылки на его родословную, подтверждающие интерес самого поэта к этой теме. Кроме того, рассмотрены принципы составления родословных, даны основные термины, особенности генетического анализа родословной А.С. Пушкина. ...
29 11 2025 21:12:42
Материал урока знакомит учащихся с многообразием моллюсков, их приспособленностью к условиям обитания, рассматривается значение моллюсков в природе и жизни человека. Использование компьютерной презентации делает урок насыщенным, содержательным и красочным. На уроке дети работают в группах, развивают умение делать выводы на основе полученной информации....
28 11 2025 14:44:56
Органы дыхания выполняет функцию газообмена, однако принимает участие также в таких важных процессах как терморегуляция, увлажнение воздуха, водно-солевой обмен и многих других. Из полости носа через хоаны воздух поступает в носоглотку, из нее в ротоглотку, а затем — в гортань. Нижний отдел гортани переходит в трахею....
27 11 2025 2:27:10
Цель работы: научить учащихся на уроке биологии творчески подходить к процессу познавательной учебной деятельности; привить навыки работы с учебником; развить логическое мышление; хороший задел для успешной сдачи ЕГЭ и поступлению в вуз....
26 11 2025 7:57:14
Цель урока: сформировать целостное представление о движении крови в организме, о физико-химических основах работы внутренних органов и взаимодействии их с кровью; установить причинно-следственные связи с курсами химии и физики.
...
25 11 2025 8:16:21
Предлагается разработка урока для 9-го класса, проводимого в рамках ежегодного экологического мecячника. На уроке учащиеся знакомятся не только с учебным программным материалом о таких факторах, как температура, свет, влажность, но и с дополнительным – проблемой исчезновения озонового слоя планеты. Они узнают об основных причинах разрушения озонового слоя о том, что делается для того, чтобы уменьшить влияние этих факторов о том, что ежегодно 16 сентября в мире проводится Международный день борьбы за защиту озонового слоя; осознают необходимость личного вклада каждого человека в сохранение окружающей среды, своего здоровья и здоровья окружающих его людей....
24 11 2025 7:38:27
Для создания условий по развитию и реализации интеллектуально-творческого потенциала, эрудиции, формированию коммуникативной культуры учащихся (7–9-х классов) проводится игра о жизни и деятельности великого русского ученого-энциклопедиста М.В. Ломоносова, посвященная его 300-летию....
23 11 2025 5:59:15
Урок проводится по основным стадиям технологии РКМЧП: вызов, осмысление, рефлексия. Основная образовательная цель: закрепить и актуализировать ранее изученный материал по теме.
...
22 11 2025 1:14:54
Учащиеся восстанавливают в памяти когда-то изученный материал. Используют свои знания в конкретной ситуации, расширяют кругозор. Анализируют, обобщают, используют знания при решении пpaктических задач, переносят знания из одной области знаний в другую. Делают выводы о роли человеческого фактора в экологическом состоянии планеты. ...
21 11 2025 4:46:10
Состояние кожи напрямую отражается на здоровье человека. Поэтому гигиена кожи, одежды и обуви имеет большое значение при профилактике различных заболеваний....
20 11 2025 7:57:57
Задача учителя биологии – показать учащимся значимость биологических знаний, возможность их применения в повседневной жизни, помочь увидеть взаимосвязи, соединяющие разрозненные факты в целостную систему, найти подход, который затронет не только ум, но и душу ученика, поможет ему понять себя и окружающий мир, осознать величайшую ценность жизни....
19 11 2025 15:50:54
Курс "Основы здоровья" рассчитан на 35 часов в год, цель курса сформировать мировоззрение учащихся, в котором здоровье является одним из важнейших социокультурных ценностей нашего общества. Данная программа может быть использована при проведении факультативных занятий по внеурочной деятельности....
18 11 2025 2:34:51
Урок с использованием ИКТ технологий и различных форм организации работы с учащимися позволяет развивать мыслительную, информационную компетенции, медиаграмотность, креативность, межличностное сотрудничество при взаимопроверке знаний одноклассников....
17 11 2025 5:32:33
В опытах на животных для исследования пищеварения желудка применяли фистулу этого органа. Операция состоит в том, что через разрез стенки желудка внутрь него вставляют металлическую фистульную трубку и укрепляют ее швами....
16 11 2025 8:53:11
Цели урока: привлечь внимание школьников к охраняемым территориям; помочь учащимся осознать свою мopaльную ответственность за судьбу родной земли; сосредоточить внимание учащихся на растениях и животных, занесенных в Красную книгу....
15 11 2025 20:12:44
Использование ИКТ на уроках способно преобразить формат преподавания и обучения, сделав учебный процесс более эффективным и привлекательным. Безусловно интересная, но очень объёмная тема «Возникновение жизни на Земле» может быть раскрыта при помощи правильно подобранного материала с использованием мультимедийной техники. Что и предлагается вашему вниманию....
14 11 2025 7:53:19
Дети в процессе работы должны научиться выделять особенности строения медоносной пчелы в связи с общественным образом жизни; раскрывать многообразие перепончатокрылых, черты их сходства, показать их роль в природе и значение в жизни человека, необходимость охраны этих насекомых. На уроке используются фрагменты диска «Биология. 7-й класс. Животные», презентации, подготовленные учителем и учащимися.
...
13 11 2025 8:31:45
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....
12 11 2025 18:23:29
Абитуриенты, поступающие на биологические факультеты университетов, педагогических институтов, а также в медицинские и сельскохозяйственное высшие учебные заведения, нередко показывают невысокие знания по генетике — одному из наиболее трудных, но важных разделов школьной программы по биологии и показывают слабое развитие компетенций третьего уровня. Третий уровень от обучающихся требует найти закономерности, провести обобщение и объяснить или обосновать полученные результаты....
11 11 2025 7:40:14
Задачами урока являются актуализация знания учащихся об основных стилях русского языка, выявление
особенности художественного и научного стилей, а также формулировка определения листопада, выяснение
значения листопада в жизни растений, рассказ о биологических процессах, происходящих в растениях
перед листопадом.
Урок рассчитан на учащихся 6-го класса.
Проводят урок учитель биологии и учитель русского языка и литературы. Тип урока - бинарный урок-обобщение.
...
10 11 2025 3:51:34
Школьная факультативная лекция - метод обучения, отвечающий требованиям классического урока изучения нового материала и являющийся частью лекционно-семинарской системы. Ее использование на уроках общей биологии в 9-м классе позволяет формировать у учащихся умение планировать ответ, выделять основные моменты лекции, формулировать выводы, успешно усваивать сложный и объемный материал. В статье рассмотрен пример использования факультативной лекции на уроке по теме "Деление клетки: митоз и мейоз"....
09 11 2025 1:59:48
Цель урока: научить применять теоретические знания на пpaктике; побудить интерес к экспериментальной и исследовательской деятельности; изучение основных методов, применяемых в биологии, знакомство с приборами и инструментами, которые используются при биологических исследованиях; расширить представление учащихся о методах изучения природы....
08 11 2025 9:44:11
На уроке учащиеся отправляются на родину В.М.Шукшина. Изучают природу этого района, узнают много нового и полезного. Множество приложений и презентаций помогают лучше отобразить данную тему....
07 11 2025 18:25:51
Чарльз Дарвин в книге «Происхождение человека и пoлoвoй отбор» привел доказательства происхождения человека от обезьяноподобных предков, путем последовательных изменений в результате отбора....
06 11 2025 8:32:22
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Приводится перечень необходимого оборудования и план проведения занятия, показана логическая структура докладов учащихся, даны хаpaктеристики рассматриваемых животных и краткое содержание некоторых сообщений....
05 11 2025 11:28:37
Урок позволяет повторить и обобщить знания о бесполом, пoлoвoм размножении, их биологической сущности, значении вегетативного размножения в сельском хозяйстве, о митозе и мейозе, а также об эволюции гамет и особенностях их строения. Углубляются знания о cпepматогенезе и овогенезе, обсуждается современная демографическая ситуация в России, возможные пути решения проблемы демографического спада.
...
04 11 2025 19:38:58
Урок биологии в 8-м классе проводится с использованием презентации и готового мультимедийного учебного пособия. Ученикам не даются готовые сведения по новой теме, они работают с текстом учебника и интеpaктивным диском. При закреплении материала используются кадры презентации с утверждениями "да" или "нет".
...
03 11 2025 9:19:58
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"....
02 11 2025 12:14:23
Сегодня перед учителем стоит задача не только развивать школьников, но и дать им самим сделать на уроке маленькое открытие. Вся работа на уроке строится под руководством учителя, он является «дирижером». На уроке учащиеся изучают роль нуклеиновых кислот в живой природе, описывают особенности строения молекул нуклеиновых кислот....
01 11 2025 12:25:43
При обучении биологии использование компьютера эффективно на уроках изучения нового материала, при отработке умений и навыков (обучающее тестирование), при проверке знаний учащихся, а также во время проведения биологического пpaктикума. В статье я представляю свой опыт использования ИТ на уроке биологии по теме "Вирусы"....
31 10 2025 15:54:51
В работе представлен инсценированный КВН по мотивам русских народных сказок для учащихся 7-х классов....
30 10 2025 20:23:29
Основной задачей современной общеобразовательной школы является подведение выпускников к обоснованному выбору будущей профессии, который базируется на системе обобщенных знаний по предметам школьной программы. Это дает выпускнику возможность определить свою профильную подготовку, продолжить образование и получить профессию, в которой он будет успешен....
29 10 2025 8:22:42
В процессе изучения темы учащиеся выполняют серию пpaктических работы в среде электронных таблиц. Опираясь на результаты компьютерного моделирования, дети с большим удовольствием отвечают на вопрос "Сколько можно брать у живой природы, чтобы ее запасы не истощались?", что само по себе имеет большое воспитательное значение, акцентирует внимание на бережном отношении к окружающей среде и находит отклик в душах детей среднего школьного возраста....
28 10 2025 6:10:46
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 ::
