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:
Урок биологии, раскрывающий особенности внешнего и внутреннего строения рыб в связи с жизнью в воде....
02 12 2025 15:41:14
В работе рассказывается о свойствах УМК «Перспективная начальная школа», таких как комплектность, инструментальность, интеpaктивность и интеграция. Используются примеры из своей пpaктики, рассказывается об особенностях УМК «Перспективная школа», которые существенно отличают его от всех других комплектов начальной школы....
01 12 2025 9:40:47
Задачи урока: раскрыть особенности строения, жизнедеятельности земноводных, связанные с жизнью на суше и размножением в воде. Учащиеся совершенствуют навыки формирования умений наблюдать, выявлять черты приспособленности земноводных к среде обитания. Знакомятся с особенностями размножения и развития земноводных (лягушки) в водной среде, с их многообразием и основными отрядами, со значением амфибий в природе....
30 11 2025 17:50:19
Мероприятие проводится для учащихся 5—6-х классов как внеклассное. Включает игровые задания, что позволяет повысить познавательный интерес к предмету. Большинство заданий не предусматривают готовых ответов, заставляют рассуждать, использовать полученные учащимися знания на пpaктике, рассчитаны на разный уровень подготовленности детей.
...
29 11 2025 10:27:19
На уроке рассматривается поступление воды в клетку и из клетки через цитоплазматическую мембрану по законам осмоса. Выполняя пpaктическую работу, обучающиеся наблюдают данную функцию плазматической мембраны на примере растительной клетки. Полученные знания примеряют для решения пpaктических вопросов в групповой работе....
28 11 2025 17:35:50
В ходе урока применяется проблемный диалог (типы диалогов: подводящий ― цепочка вопросов с логически выводимыми ответами; побуждающий ― ряд вопросов с многовариантными ответами), оценивание учебных успехов, продуктивное чтение....
27 11 2025 21:14:40
Цель урока: выяснить степень усвоения учащимися знаний по пройденной теме, закрепить знания, знать значение терминов, используемых по данной теме, убедиться в том, что значение системы кровообращения в организме велико и от ее работы зависит состояние работы нашего организма.
...
26 11 2025 1:41:32
На Земле существуют многообразные виды птиц, млекопитающих, цветковых растений. Но еще 200 млн лет назад леса выглядели иначе: в них не было птиц, эволюция млекопитающих и цветковых растений только начиналась. Какие же сюрпризы готовит эволюция на следующие 5 млн, 100 млн, 200 млн лет? В истории эволюции известно несколько удивительных моделей, которые постоянно повторялись. Поэтому можно ожидать сходную картину изменений в будущем в других группах растений и животных. Знания о прошедших эпохах помогли ученым вообразить облик животных и растений завтрашнего дня. Мы тоже можем попытаться принять участие в этом процессе.
...
25 11 2025 23:12:41
Учащиеся осознают значение рационального питания, материала «Знай меру в еде»; знакомятся с гигиеническими условиями здорового питания, режимом....
24 11 2025 9:34:39
Сочетание на уроке нескольких методов использования ИКТ, которые позволяют активизировать познавательную деятельность учащихся, доступно и интересно воспроизводить новый материал, а также самим включаться в проведение урока.
На уроке прослеживается межпредметная связь, позволяющая детям логически мыслить, извлекать нужную информацию из различных источников знаний, обучать приемам работы с картой, воспитывать эстетическое восприятие явлений природы...
23 11 2025 10:36:11
Учащиеся знакомятся со строением листа, с простыми и сложными типами листьев, типом жилкования, расположением листьев на стeбле. Изучаются двудольные и однодольные растения....
22 11 2025 3:30:40
Урок раскрывает особенности движения животных в водной среде, продолжает формирование умений сравнивать, делать выводы, выявлять закономерности, воспитывает самостоятельность мышления....
21 11 2025 9:23:41
Урок предполагает использование презентации, которую можно дополнить видеофильмами по своему усмотрению, что повысит заинтересованность обучающихся. Презентация может быть использована как для сопровождения рассказа учителя, так и как самостоятельное средство обучение....
20 11 2025 23:11:50
Привлекая учащихся к исследованиям, необходимо прежде всего базироваться на их интересах. Все, что изучается, должно стать для ученика личностно значимым, повышать его интерес и уровень знаний. Однако предлагаемые темы и рекомендуемые ученику методы исследования не должны превышать его психолого-физиологические возможности. Исследовательская деятельность должна вызывать желание работать, а не отталкивать своей сложностью и непонятностью....
19 11 2025 12:29:33
Урок проходит в виде знакомства с водными обитателями и условиями, необходимыми для жизнедеятельности этих организмов. Задача урока - познакомиться с обитателями водоема и научиться применять полученные знания на пpaктике....
18 11 2025 9:16:35
Эта настольная игра показывает противоречия между охранной природы и экономическим развитием и помогает обсудить проблемы влияния экономического развития на окружающую среду. Победа здесь имеет центральное значение, когда один из игроков не оставляет шансов на спасение своему противнику, вторгнувшись на его территорию.
...
17 11 2025 16:30:32
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....
16 11 2025 8:18:25
В статье представлен опыт работы во формированию валеологической компетентности учащихся в процессе преподавания курса биологии в классах химико-биологического и медицинского профиля. Рассмотрен алгоритм изучения тем курса, обеспечивающий понимание пpaктического значения биологических закономерностей для сохранения здоровья, представлены методы и формы работы. Пути совершенствования валеологических знаний и навыков анализирующие на примере изучения темы курса "Формы жизни - вирусы и бактерии", рассмотрены возможности интегративно-дифференцированного подхода....
15 11 2025 22:32:29
Цель урока: сформировать у учащихся понятие об опылении, дать представление о видах и значении опыления....
14 11 2025 7:16:36
Цель урока: показать, что строение листа соответствует его функциям. Урок проводится с ИКТ-, игровыми, здоровьесберегающими технологиями и взаимоконтролем....
13 11 2025 14:31:35
Слизистая оболочка содержит множество мелких слюнных желез. В нее открываются протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушных, подчелюстных, подъязычных....
12 11 2025 2:32:45
Представлен конспект урока биологии в 10-м классе "Биосинтез белка" с использованием технологии развития критического мышления. Современный социальный заказ системе образования связан с формированием у выпускников личностных качеств, которые были бы адекватны ситуации динамических изменений, происходящих в обществе. Это навыки системного анализа, определенность собственной позиции, способность к критическому мышлению. Результативность обучения в современных условиях во многом связана с осознанием необходимости замены малоэффективных вербальных, объяснительно-иллюстративных способов новыми развивающими, личностно-ориентированными приемами. Многообразие таких приемов представлено в образовательной технологии Открытого образования "Критическое мышление в процессе чтения и письма"....
11 11 2025 7:59:50
Мастер-класс подразумевает метапредметный подход, при изучении темы «Кровь», позволяет рассмотреть причины изменения уровня сахара крови....
10 11 2025 15:31:18
Урок - самостоятельная работа, в процессе которого формируются самообразовательные умения учащихся при работе с книгой, лабораторным оборудованием, энциклопедической литературой, раскрываются творческие способности, что ведет к личностному росту обучающихся. Урок построен на основе личностно ориентированной технологии....
09 11 2025 22:22:53
Урок помогает познакомить учащихся с защитными свойствами организма; раскрыть сущность иммунитета; познакомить с видами иммунитета.
...
08 11 2025 21:31:18
Это заключительный урок главы "Пищеварение". Урок помогает обобщить полученные ранее знания и сформировать целостное представление о гигиене питания, о предупреждении отравлений и пищевых инфекций. Урок сопровождается презентацией, в которой рассматриваются основные разновидности "fast food" и предлагаются варианты правильного питания.
...
07 11 2025 5:30:12
Цель урока - знакомство с полезными дикорастущими растениями. Дети вместе с учителем отправляются в виртуальную экскурсию в лес. Происходит как бы второе знакомство со знакомыми растениями. Изучается материал об использовании растений в качестве пищевых. Эти знания можно применить в краеведческой и внеклассной работе, в походных условиях....
06 11 2025 0:26:46
Представлен урок обобщения и контроля знаний в форме игры-соревнования с использованием ИКТ (презентации). Познавательная деятельность организована через групповую и индивидуальную работу с использованием сравнительно-аналитического, поисково-репродуктивного методов работы. Представлены задания, требующие умений применять полученные знания в новых условиях, анализировать, сопоставлять, обобщать, логически мыслить.
...
05 11 2025 15:21:29
Описываются возможные повреждения скелета; разъясняются цели доврачебной помощи. Учащиеся приобретают навыки оказания первой доврачебной помощи при ушибах, растяжениях связок, вывихах суставов, переломах костей....
04 11 2025 4:16:33
Урок разработан для учащихся 6-го класса общеобразовательной школы, занимающихся по авторской линии И.Н. Пономарёвой, с применением личностно-ориентированной педагогической технологии. Интеллектуальные умения развиваются при индивидуальной работе с текстом параграфа и натуральными объектами.
...
03 11 2025 13:51:53
В курсе дан интересный материал об особенностях строения пpaктически каждого органа нашего тела. Человеческие существа невероятно интересны. Познать самого себя, свои особенности, интересы и склонности, особенности мышления, памяти, внимания. Весь наш организм – это сплошная загадка. Рождение и cмepть, несчастный случай, возможность заболеть и возможность выжить в критической ситуации – все это хотел бы каждый из нас узнать, особенно ребята....
02 11 2025 7:47:55
Корень растений — это неограниченно растущий вегетативный орган, обеспечивающий закрепление растения в субстрате, поглощение и трaнcпорт воды и минеральных веществ. Появление корня в процессе эволюции растений — важный ароморфоз, одно из приспособлений к обитанию на суше....
01 11 2025 1:16:17
Занятие с целью познакомить учащихся с жизнью деревьев и кустарников зимой, с особенностями их формы, окраски, ветвления, расположения почек, с приспособленностью растений к зимним условиям....
31 10 2025 18:37:29
На уроке учащиеся проводят эксперименты, доказывающие, какие условия необходимы для фотосинтеза, из каких веществ образуются органические вещества и какие вещества выделяются и поглощаются.
...
30 10 2025 18:47:55
Внеклассное мероприятие способствует развитию познавательного интереса к науке биологии, любознательности, творческих способностей на основе личностно ориентированного подхода к учащимся. Направлено на воспитание любви, чуткости, бережного отношения к природе, пробуждает способности увидеть и осознать её красоту. Формирует экологическую культуру, интерес и желание детей участвовать во внеклассных мероприятиях, стремление к пропаганде ответственного отношения к окружающей природе....
29 10 2025 11:53:18
Представлен конспект урока в 10-м классе с использованием технологии РКМЧП, "Вирусы".
На данном занятии на основе работы с текстом "Вирусы" ученики осваивают различные приемы получения информации, выpaбатывают навыки анализа текста, извлечения необходимой информации по теме, умения сворачивать большой объем информации в компактную форму....
28 10 2025 8:29:26
Экологическая сценка для школьного кукольного театра способствует воспитанию у дошкольников и младших школьников интереса, чуткости, любви, бережного отношения к родной природе. Дети приобретают навыки правильного поведения на природе, умение заботиться о растениях, которые являются частью природы планеты Земля. Декорации, музыкальное сопровождение вызывают интерес к выступлению, а школьным артистам приносят радость и удовлетворение, возможность проявить свои творческие способности....
27 10 2025 7:50:44
Задачи курса – сформировать у учащихся убеждение, что физическое, психическое и духовное здоровье человека находится в прямой зависимости от образа жизни, окружающей социальной и природной среды, выработать активную жизненную позицию в области здоровьесбережения. Программа рассчитана на 34 часа. ...
26 10 2025 21:16:23
В работе показано строение и значение коры больших полушарий головного мозга; даны биологические понятия по строению и значению коры больших полушарий; усвоение знаний об особенностях строения головного мозга.
...
25 10 2025 14:19:16
Материал урока знакомит учащихся с растениями и животными, используемыми в символике г. Абакана и республики Хакасия. Во время проведения игры ребята разгадывают кроссворды, загадывают загадки, рассказывают стихи хакасских поэтов о красоте родного края. Данный урок-игру можно провести как внеклассное мероприятие....
24 10 2025 6:18:51
Урок знакомит с традиционными методами селекции – отбором и гибридизацией – и современными методами генной, хромосомной и клеточной инженерии, которые позволяют получать необходимые человеку сорта, породы и штаммы микроорганизмов, устойчивые к болезням и вредителям, с новыми качествами и свойствами. Такие организмы называют геномодифицированными.
...
23 10 2025 19:12:14
Урок-игра по курсу «Природоведение». Предлагается как обобщающий урок по теме «Беспокойная планета». В ходе урока повторяется и обобщается материал о вулканах, гeйзерах, землетрясениях. За каждое выполненное задание присваивается определённое количество баллов, соответствующее «передвижению» к следующей станции. Задания разнообразны по форме и содержанию, предполагают развитие внимания, логики, навыков структурирования материала....
22 10 2025 9:53:34
На этом уроке учащимся даются четкие представление о хаpaктерных признаках трех этапов зимы. Знакомятся с зимними явлениями в неживой природе с учетом особенностей каждого этапа зимы. Урок богат не только наглядными материалами, но и стихами, загадками, пословицами и поговорками о зиме. На оставшееся время предлагается творческая работа....
21 10 2025 11:31:35
Выполненный педагогом и школьниками экологический проект "Райский сад" можно рассматривать как дополнение к существующим программам по курсам: природоведение, биология, окружающий мир, экология. Работу над проектом можно выделить в качестве факультативных занятий, уроков в школах, занятий в детских садах, центрах помощи детям, оставшимся без попечения родителей, в дополнительном образовании.
Теоретические и пpaктические знания, полученные учеником на занятиях, становятся базой для самостоятельной оценки происходящих в природе процессов и явлений, для проведения собственных исследований, наблюдений, умения обобщать результаты своей работы с растениями, способствуют безопасному для природы и собственного здоровья поведению.
...
20 10 2025 17:34:21
Урок продолжает формирование знаний о размножении, хаpaктеризует мейоз, формирует знания об изменении молекул ДНК и хромосом на протяжении мейоза, раскрывает биологическое значение мейоза....
19 10 2025 22:34:22
Предложенный урок развивает понятия о многообразии живых организмов, изучает особенности строения, питания, размножения шляпочных грибов. ...
18 10 2025 6:15:26
Данный урок проводится после изучения типа «Простейшие» по программе В.В. Пасечника (учебник: В.В. Латюшин, В.А. Шапкин. М.: Дрофа). На тип «Губки» отводится один урок, поэтому сложность заключается в том, чтобы познакомить детей с особенностями строения, жизненными процессами и привлечь внимание школьников к животным этого типа. К уроку подготовлена презентация, хорошо иллюстрирующая животных этого типа...
17 10 2025 15:13:13
Факультативный курс "Жизнь растений леса". В основу курса положен краеведческий подход, который направлен на углубление знаний учащихся по морфологии растений лесных сообществ, многообразию, их взаимосвязи в природе, значению, влиянию деятельности человека на отдельные виды и природные сообщества родного края.
...
16 10 2025 0:54:10
В статье рассказывается о том, как учителю создать и использовать в работе такие Интернет-ресурсы, как собственный сайт, блог, веб-портфолио, wiki-страницы, кабинет сетевого сообщества. Также описываются различные программы, которые могут помочь учителю в работе с Интернет-ресурсами....
15 10 2025 5:39:15
Представлены вопросы к зачетному уроку по теме "Размножение человека"....
14 10 2025 3:36:14
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 ::
