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 современных условиях очень важно, чтобы учащиеся получали не только сумму знаний, но умели применять их на пpaктике, интеграция химических умений в биологические темы способствует формированию общеучебных компетенций, формированию более целостной картины мира в сознании учащихся. Учащиеся лучше воспринимают и усваивают материал, если им довелось при этом провести, хотя бы небольшое исследование....
07 12 2025 7:35:51
Урок биологии по теме «Зрительный анализатор» для учащихся 8-х классов направлен на формирование понимания связи между структурой и функциями конструктов органов и организма на примере анализаторов, и расширение представлений учащихся о функционально-структурных связях зрительного анализатора....
06 12 2025 1:23:37
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Знание студентами медицинских колледжей и медицинских училищ темы «Эволюция человека» важно как с позиций формирования мировоззрения, так и востребованности знаний в будущей профессии. В работе показана эффективность использования приема эвристической беседы для достижения образовательных целей занятия; рассмотрена методическая реализация представленного технологического приема; приведен анализ выполненных студентами проверочных работ....
05 12 2025 0:42:56
Интегрированный урок (биология + психология), 8-й класс: "Как действуют органы чувств и анализаторы". На данном уроке с точки зрения двух наук (биологии и психологии) рассматривается работа органов чувств; впервые вводится понятие анализатор; изучается строение анализатора; учащиеся узнают, что такое зрительные иллюзии. Основная идея урока заключается в том, чтобы опытным путём, вместе с учащимися выяснить, как работают органы чувств; как создаётся целостное восприятие мира.
...
04 12 2025 14:25:26
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. ...
03 12 2025 19:23:39
Урок выясняет происхождение древней группы животных – пресмыкающихся и объясняет значение современных рептилий....
02 12 2025 10:29:12
Урок раскрывает сущность взглядов на разнообразие живых организмов в разных периодах развития человеческой мысли, закрепляет умения учащихся делать обобщения и анализировать различные взгляды на живую природу, развивает умение систематизировать материал....
01 12 2025 17:51:39
Данная разработка урока входит в методический комплекс уроков по теме "Семя". Учащиеся самостоятельно исследуют состав семени, делают выводы и предположения. Материалы урока дают возможность поставить исследовательскую задачу, разработать материал и защитить его в рамках короткого времени....
30 11 2025 0:43:31
Учащиеся знакомятся с историей происхождения человека; изучают этапы становления человека....
29 11 2025 3:58:26
На тему "Тип Хордовые животные, подтип черепные классы рыб" отводится в учебнике под редакцией В.В. Латюшина всего три урока, а материал очень объемный. На уроке используется презентация о многообразии рыб. Яркие иллюстрации побуждают обучающихся к глубокому изучению темы, проявлению творчества в написании реферата, составлении кроссворда....
28 11 2025 17:19:29
Урок знакомит учащихся с представителями одноклеточных организмов; их строением, питанием, значением....
27 11 2025 4:49:29
Представленный материал является примером технологической карты урока биологии по теме "Плазма крови. Свертывание крои как защитная реакций организма" (8-й класс). Модульная система построения занятия сочетается с групповыми способами обучения....
26 11 2025 13:37:30
Следует помнить, что не природе нужна защита (она сильнее человечества), а людям, чтобы жить.
...
25 11 2025 22:37:53
Данный урок можно провести после прохождения тем «Рыбы», «Земноводные», «Пресмыкающиеся». Форма проведения – КВН. В рамках подготовки к уроку учащимся можно предложить подобрать фотографии и рисунки по теме «Многообразие представителей классов рыбы, земноводные, пресмыкающиеся. Начать урок можно с презентаций учащихся на данную тему, с целью обобщения и повторения изученного материала.
Цель урока – обобщить знания учащихся по темам, проверить знания анатомии, физиологии и многообразия представителей перечисленных классов, а также особенностей поведения и образа жизни, привлечь внимание учащихся к проблеме охраны животных....
24 11 2025 8:49:41
Разработка по теме: "Листопад" (по учебнику "Биология. Растения, бактерии, грибы и лишайники"; авторы: Викторов В.П., Никишов А.И.) предназначена для проведения урока биологии в 6-м классе. Данный урок является последним при изучении раздела "Процессы жизнедеятельности растений"....
23 11 2025 5:25:18
Представленный урок проводится в виде путешествия по природным зонам. Урок помогает подвести школьников к выводу об изменении функций листа с видоизменением его внешнего вида. Использование на уроке презентации в программе PowerPoint и гербарный материал позволяет наиболее полно раскрыть данную тему....
22 11 2025 0:58:36
Урок развивает мышление, умение применять знания на пpaктике, рассуждать и делать выводы, отвечать на вопросы. Урок учитывает требования федеральных государственных образовательных стандартов второго поколения....
21 11 2025 18:50:16
На данном уроке по теме «Эритроциты» представлена презентация, которую подготовили ученики....
20 11 2025 3:31:40
Живые растения и выделенные из них эфирные масла занимают важное место в улучшении воздушной среды мест, где работает, учится и отдыхает человек. Их применение как по отдельности, так и совместно позволяет не только подавить вредную микрофлору воздуха: патогенные бактерии, грибы, вирусы; улучшить химический состав воздуха, увеличивая количество О2 и уменьшая СО2, и физическое состояние его молекул, ионизируя их, повышая содержание легких отрицательных ионов со снижением тяжелых, что необходимо для здоровья человека....
19 11 2025 15:42:46
Цель урока: определить понятие «жизнь»; познакомиться с различными теориями происхождения жизни....
18 11 2025 7:35:21
Урок проводится в форме путешествия по заповедным местам Оренбургской области. Помимо знакомства с уникальными уголками природы области, учащиеся осознают свою ответственность за их дальнейшую судьбу. Материал можно использовать как в преподавании уроков, так и во внеклассной работе....
17 11 2025 5:32:56
На уроке ученики получают план хаpaктеристики растений семейства, учатся составлять и использовать графический конспект, что облегчает восприятие учебного материала на последующих уроках....
16 11 2025 5:41:10
Павлов установил, что условный рефлекс можно выработать, только если безразличный раздражитель предшествует безусловному сигналу. В других сочетаниях условные рефлексы не образуются, а если образуются, то слабые, и быстро угасают. Важно, чтобы условный раздражитель по биологической важности был слабее безусловного....
15 11 2025 23:19:51
Цель урока: закрепить полученные знания по теме и приемы оказания реанимации в различных жизненных ситуациях. Учащиеся знакомятся со строением, функциями и гигиеной дыхательной системы....
14 11 2025 10:50:10
Мероприятие знакомит учащихся с легендами и преданиями о цветах, воспитывает бережное отношение к природе. Проводится в сопровождении компьютерной презентации....
13 11 2025 1:43:55
Урок проводится с использованием различных методов (презентация, работа в группах, лабораторная), но основной метод – это исследование. Такая форма организации урока зоологии учит наблюдать, видеть, сравнивать и делать выводы. На уроке используется компьютер, микроскопы, лупы, натуральные объекты, готовые препараты и сделанные учащимися. Урок показывает единство происхождения и строения растений и животных.
...
12 11 2025 8:57:35
Школьный учитель из трaнcлятора, передатчика готовых знаний должен стать организатором, менеджером образовательного процесса на каждом уроке. Основным условием для этого является реализация деятельностного подхода. Урок с применением элементов теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) позволяет привлечь каждого ребенка к активной учебной деятельности. Изучение нового материала на данном уроке осуществляется в ходе групповой работы и выполнения лабораторного пpaктикума.
...
11 11 2025 12:16:46
Представлена презентация для проведения урока по генетике по теме "Основные закономерности наследственности "(2 часа) и дополнительный материал, который может быть использован для развития познавательной активности на уроках биологии.
...
10 11 2025 9:25:22
Обобщить и закрепить знания по теме «Жизнь на Земле», продолжить формирование у учащихся умения принимать самостоятельно решения, воспитывать у ребят бережное отношение и любовь к природе....
09 11 2025 19:25:55
Целью урока является отработка навыка написания Н и НН в суффиксах причастий и отглагольных прилагательных. Творческие задания, презентация и интеграция с биологией позволяют сделать урок динамичным и результативным, повысить интерес учащихся не только к изучению русского языка, но и к познанию биологии....
08 11 2025 2:15:49
Интегрированное занятие по биологии и ЛФК формирует общие представления о жизненной емкости легких и факторах, влияющих на ее формирование. В качестве рефлексии учащимся предлагаются логические тесты на установление причинно-следственных связей (тесты составлены одним из учеников). На занятии предусмотрена пpaктическая часть, индивидуальная работа, в парах и группах....
07 11 2025 2:13:52
Рассматривая на витринах магазинов красивые коробки, бутылочки с соком, мы задаем себе вопрос: "Какой же сок купить? Какой сок лучше?" Натуральные соки в рационе человека должны занимать достойное место, тем более, что сейчас в магазинах есть соки на любой вкус.
...
06 11 2025 4:55:52
В результате работы ученики показали на пpaктике как оказать первую помощь при разных видах кровотечений. Они выработали ряд правил своих действий. Решали тесты с последующей самопроверкой....
05 11 2025 14:29:10
В разработке урока контроля знаний используется здоровьесберегающая технология. Применяются различные формы контроля знаний учащихся: само-, взаимоконтроль, экспертный контроль. Все этапы урока отражены в зачетных листах учащихся - самооценка знаний по теме; цифровой диктант - самопроверка по критериям; терминологическая разминка - взаимопроверка; личное первенство - решение проблемно-поисковых задач; «последний бой» - оценивается учителем после сдачи листа.
...
04 11 2025 13:59:57
Урок-игра – одна из интересных форм обобщения знаний по классификации типа члeнистоногие; определяет место члeнистоногих в системе органического мира; закрепляет полученные знания....
03 11 2025 22:47:18
Личность ученика самоценна, и у каждого пришедшего на урок есть свой личный опыт, своё восприятие окружающего мира. Главная моя обязанность как педагога – сформировать мотивацию обучения с учётом личностных качеств ученика, предоставить каждому ребёнку, опираясь на его способности, склонности, субъективный опыт, возможность реализовать себя в учебной деятельности, то есть обеспечить процесс познания как личностно ориентированный, и такой подход должен лежать в основе формирования системы качеств знаний учащихся....
02 11 2025 9:58:49
Урок знакомит учащихся с формами пoлoвoго и бесполого размножения животных. На уроке вводятся новые понятия: «раздельнополые организмы», «гермафродиты», «почкование». В ходе урока формируется представление о преимуществе пoлoвoго размножения....
01 11 2025 11:31:34
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....
31 10 2025 15:57:32
Предложенный конспект урока позволит учителю интереснее и эффективнее построить урок по данной теме. Используя традиционный печатный учебник по биологии в интеграции с электронными учебными изданиями и ресурсами сети Интернет, учитель может достичь более глубокого усвоения материала.
...
30 10 2025 20:43:43
В школьном курсе обучения биологии лишайники – одна из наименее изучаемых групп низших растений. Так, в программе В.В. Пасечника эта тема изучается в 6-м классе в течение одного учебного часа. В связи с чем автор считает необходимым на уроке не только заинтересовать учащихся этими уникальными организмами, но и дать более широкое представление об их строении, жизнедеятельности, размножении, особом способе питания....
29 10 2025 3:56:53
Урок-исследование устанавливает особенности, хаpaктерные для скелета человека и причины, их вызвавшие. Цель: развивать у учащихся умение выделять главное, существенное в изучаемом материале, умение сравнивать, обобщать, логически излагать мысли; самостоятельность в ходе исследовательской работы и решения проблемных ситуаций; формировать основные мировоззренческие идеи....
28 10 2025 21:41:24
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....
27 10 2025 14:52:17
Учебный процесс как поиск новых познавательных ориентиров невозможен без применения на уроках биологии технологии исследовательского обучения. Дети сталкиваются с новыми явлениями и представлениями в пpaктических опытах, прежде чем они излагаются на занятии, самостоятельно постигают ведущие понятия и идеи. Данный урок способствует развитию познавательного интереса к предмету, развивает у учащихся навыки самоконтроля и самооценки через выполнение дифференцированных заданий....
26 10 2025 8:38:27
Цель урока: сформировать представление о генетике человека.
...
25 10 2025 0:35:53
Урок изучения нового материала, урок-пpaктикум. Компьютерная презентация позволяет восполнить недостающий материал, в частности классификационные таблицы и рисунки некоторых плодов, формирует ситуацию успеха у учащихся. Разнообразие методов и приёмов, используемых во время урока, в том числе игровые моменты, позволяет провести его весело и продуктивно.
...
24 10 2025 8:21:47
9-й класс – особо ответственная пора в жизни молодых людей, решивших продолжать свое образование. Это рубеж, который заставляет задуматься о своей судьбе, карьере, профессии. Поэтому учим детей ориентироваться в мире специальностей и профессий, оценивать, не завышая и не занижая свои возможности. В работе представлен проект учащегося «Мои жизненные планы и профессиональная карьера»....
23 10 2025 5:48:24
Данный урок – урок-сообщение, подготовленный учащимися. В процессе урока ребята делятся знаниями со своими одноклассниками, сопровождая рассказ слайдами, выполненными в PowerPoint, с изображением схем, рисунков, что придает большую эмоциональность выступлению и способствует повышению восприятия информации. Закрепление материала проводится в игровой форме....
22 10 2025 2:11:30
Урок разработан применительно к учебнику Колесова Д.В., Маш Р.Д., Беляева И.Н. «Биология. Человек. 8 класс». Урок открытия нового знания, на котором формируется представление о биологической роли витаминов в обмене веществ и их пpaктическом значении для здоровья человека. Подобраны задания, развивающие умения наблюдать, сопоставлять, анализировать, выбирать главное, работать с натуральными объектами. Применяются интеpaктивные технологии, технологии развивающего обучения....
21 10 2025 20:44:38
Статья знакомит с определением пола у различных животных и человека, дает представление об аутосомах и пoлoвых хромосомах; развивается умение решать задачи на наследование признаков, сцепленных с полом; воспитывается понимание необходимости знаний в области генетики с целью сохранения здоровья и предупреждения заболеваний, к которым есть генетическая предрасположенность....
20 10 2025 16:33:19
Урок изучения нового материала, ученики работают в группах. Каждая группа изучает по одной системе органов класса рыб, на примере речного окуня, сравнивая с аналогичной системой китов. В конце урока учащиеся отвечают на проблемный вопрос урока: кит – это рыба? Урок сопровождается презентацией....
19 10 2025 7:11:36
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 ::
Урок изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"