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:
На уроке в 5-м классе пойдет речь о большой тайне природы, которую человек все же сумел увидеть своими глазами. Пятиклассники – народ очень любопытный, поэтому даже сложные биологические термины могут воспринимать легко, особенно если это преподнести как игру, театр....
16 11 2025 7:10:43
Урок позволяет раскрыть особенности строения и образа жизни птиц разных экологических групп.
...
15 11 2025 15:44:29
Заполнено ядро жидкостью и несколькими структурными элементами. В нем выделяют оболочку, набор хромосом, нуклеоплазму, ядрышка....
14 11 2025 21:18:23
Урок позволяет систематизировать полученные знания и повысить интерес к предмету, развивает биологическое мировоззрение учащихся. На уроке реализуется различные формы, методы и приемы обучения: устная и письменная проверка знаний, работа с тестовыми заданиями. Урок представляет собой мультимедийную разработку, выполненную в программе Power Point в виде презентации.
...
13 11 2025 14:19:37
Все группы животных интересны. Но чаще всего интерес у учащихся вызывают птицы. Они привлекают причудливым оперением, пением, движениями, полетом и, конечно, загадочным образом жизни. Нужно всегда помнить, что птицы – наши лучшие друзья, защитники урожая, защитники зеленых насаждений — наше богатство. По программе В.В. Пасечника данный урок можно проводить в 7-м классе как обобщающий в теме "Позвоночные. Класс птицы" или в теме "Животный мир и хозяйственная деятельность человека"....
12 11 2025 11:22:12
Конспект урока биологии в 7-м классе, основная цель которого раскрыть особенности строения медоносной пчелы в связи с общественным образом жизни, выявить её роль в природе и жизни человека....
11 11 2025 10:20:24
Целью и задачами проекта является формирование экологической культуры в процессе изучения, сохранения природных комплексов, истории и эколого-просветительской деятельности с учащимися. Проект идет параллельно с экологическим образованием, подготовкой к трудовой деятельности и изучением родного края. ...
10 11 2025 10:57:21
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....
09 11 2025 15:53:43
Надкласс рыб относится к той группе организмов, которые находятся в состоянии выраженного биологического прогресса. Насчитывается около 20 тыс. видов рыб, обитающих в морях и пресных водах....
08 11 2025 17:34:59
Представленный урок является примером классического комбинированного урока, включающего все его этапы. В ходе урока формируются знания о составе крови, строении и функционировании ее форменных элементов, воспитывается интерес к предмету. На уроке сочетается использование фронтальных и индивидуальных методов работы, работа с микроскопом, демонстрация наглядных пособий, решение биологических задач....
07 11 2025 21:10:54
Один из сложнейших вопросов, стоящих перед биологией, - установить принципы, управляющие развитием живых организмов. В связи с этим возникает и ряд частных вопросов: что может повлиять на процесс индивидуального развития? Каковы последствия взаимодействия организма и факторов среды его развития? Существуют ли механизмы сохранения целостности и постоянства внутренней среды организма? На эти вопросы постарались найти ответы ученики в ходе подготовки к уроку.
...
06 11 2025 11:10:54
Представлен урок биологии в 9-м классе по теме "Основные закономерности наследственности. Дигибридное скрещивание"....
05 11 2025 21:57:31
Особенностью представленного урока является его интеграция с предметом "Химия", предметом, который учащиеся 8-го класса только начали изучать. Цель данного типа интеграции: развитие познавательного интереса к предмету "Химия", подтверждение единства наук естественного цикла, их тесной взаимосвязи, а также доказательство того, что организм – сложная система, работа которой основана в том числе и на химико-биологических процессах....
04 11 2025 21:19:46
Степень познавательной активности школьников зависит от степени воспитанности, любознательности, сознательности, волевых усилий, но если у ученика этих качеств нет, то их формирование входит в профессиональную функцию учителя. Степень активности школьников является реакцией на методы и приемы работы учителя, показателем его педагогического мастерства. Уровневую дифференциацию работы учащихся на уроке можно организовать на всех его этапах: при изложении нового материала, закреплении и повторении, при контроле ЗУН....
03 11 2025 3:40:31
![]("/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....
02 11 2025 8:36:57
Наличие среди архейских отложений пород органического происхождения — известняков, графита и пр. — указывает на существование в эту эру живых организмов....
01 11 2025 9:57:36
На уроке раскрываются основные приемы вегетативного размножения покрытосеменных растений, значение и преимущества этого способа размножения, перспективы развития современных методов вегетативного размножения (метод культуры тканей), для закрепления знаний проводится пpaктическая работа в микрогруппах....
31 10 2025 22:36:27
Методика предполагает интеграцию биологии и математики, реализацию системно-деятельностного и проблемного подходов с целью повышения мотивации и результатов учебной деятельности учащихся 5-го класса....
30 10 2025 17:54:36
Урок развивает критическое мышление в чтении и письме (метод "фишбоун"). В ходе урока у учащихся формируются знания о общей хаpaктеристике рыб, особенностях внешнего строения рыбы в связи с водной средой обитания....
29 10 2025 19:59:44
Коррекционная школа VIII вида осуществляет обучение и воспитание детей, которые в силу нарушения познавательной деятельности не могут обучаться в массовой школе. Хаpaктеризуя умственно-отсталых учеников, можно отметить их инертность, рассеянность, отвлекаемость, отсутствие интереса к мыслительной деятельности. Для успешного обучения и воспитания этих детей необходимо пробудить их интерес к учебным занятиям, мобилизовать их внимание, активизировать их деятельность....
28 10 2025 7:21:34
Целью и задачами проекта является формирование экологической культуры в процессе изучения, сохранения природных комплексов, истории и эколого-просветительской деятельности с учащимися. Проект идет параллельно с экологическим образованием, подготовкой к трудовой деятельности и изучением родного края. ...
27 10 2025 4:11:44
Цель урока - повышение мотивации учения, развитие познавательного интереса к предмету. Современные компьютерные технологии позволяют на этапе объяснения новой темы использовать слайд-шоу, придают ему большую эмоциональность.
...
26 10 2025 11:34:44
В последние годы успехи в изучении мозга и поведения стали объектом пристального внимания со стороны широкой общественности. Это случилось отчасти благодаря все возрастающему числу интереснейших открытий, касающихся мозга, его клеточной структуры, химических сигналов и функциональных механизмов. Комплекс нейронаук, включающий нейроанатомию, нейрофизиологию, нейрохимию и нейропсихологию, приобрел в последние годы специальное название - нейробиология.
Цель данного курса состоит в том, чтобы сделать эту непрерывно развивающуюся и увлекательную область науки (нейробиологию) доступной для учащихся, которые имеют ограниченное представление о биологии и психологии.
...
25 10 2025 5:33:36
Одно из ведущих положений теории деятельности для эффективного обучения предполагает такую его организацию, при которой ученик сам оперирует учебным содержанием, и только в этом случае оно усваивается осознанно и прочно, а также идет процесс развития интеллекта ученикам. Новая парадигма состоит в том, что ученик должен учиться сам, а учитель – осуществлять мотивационное управление его учением.
...
24 10 2025 19:54:34
В пpaктике работы учителей наблюдается различный подход к проверке знаний, умений и навыков учащихся. Некоторые учителя отводят ей значительную часть урока, проводя привычные и надоевшие контрольные работы. Другие, наоборот, недооценивают проверку, сводя её преимущественно к фронтальной устной или письменной формам на 10–15 минут.Что легче – заставить учеников зубрить материал, введя их в «психический трaнc» на контрольной, а потом тратить огромное количество личного времени на проверку работ и получать не всегда ожидаемые результаты или применить иную методику?...
23 10 2025 15:38:36
Данный элективный курс предназначен для того, чтобы учащиеся 9-х классов смогли определиться в выборе профессии, связанной с какой-либо отраслью биологической науки (медициной, агрономией, экологией и др.), и соответствующего профиля обучения. Содержание большинства занятий носит проблемный хаpaктер.
...
22 10 2025 0:51:28
Цель урока: обобщить знания о составе воздуха, его основных свойствах....
21 10 2025 10:48:49
Урок проводится в 7-м классе, после темы "Царство Грибы". Сценарий урока подходит ко всем урокам, независимо от программы и авторов учебников. Игровая форма урока помогает охватить как можно больше объема темы, выяснить уровень усвоения темы "Царство Грибов". Формирует культуру умственного труда; умение логически мыслить, последовательно излагать свои суждения, делать правильные выводы. Развивает навыки самостоятельной деятельности. Использование ИКТ на уроке делает урок более оснащенным, интересным, сэкономит время....
20 10 2025 23:24:55
Цель урока: расширить представления об особенностях генетики при составлении простых схем скрещивания...
19 10 2025 10:11:24
Представлена система уроков по учебнику Мамонтова С.Г., Захарова В.Б., Сонина Н.И. Биология. Общие закономерности. 9-й класс. Используется одна презентация на все уроки. Имеются гиперссылки на схемы, таблицы, флэш-анимации. Урок сопровождается системой контроля знаний учащихся в виде интеpaктивных тестов. Приводится полный конспект вводного урока "Неорганические вещества, входящие в состав клетки".
...
18 10 2025 1:32:38
Изготовление и разбор процессов на модели Дондерса поможет учащимся лучше усвоить тему. Проверочная работа контролирует знания по теме «Механизм вдоха и выдоха»....
17 10 2025 0:53:18
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....
16 10 2025 6:44:25
Урок биологии по теме "Приспособленность организмов к среде обитания и ее относительный хаpaктер".
...
15 10 2025 1:39:29
В статье раскрывается специфика организации педагогического процесса, направленного на формирование исследовательской компетентности. Автор, на основе собственного опыта, выделил основные проблемы сопровождения учебного исследования и позицию учителя в решении возникающих вопросов....
14 10 2025 10:57:16
Зрение это одно из самых сложных и удивительных свойств человеческого организма, созданного природой для восприятия окружающей среды. И хотя глаз человека занимает менее 1% от размеров организма, существует множество научных учреждений в мире, которые на протяжении десятков лет изучают особенности строения, функционирования, а также заболевания органа зрения....
13 10 2025 11:45:19
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Разработка построена по технологии личностно ориентированного урока. Урок способствует формированию умений учащихся самостоятельного поиска ответов на проблему, развитию коммуникативных способностей и способностей к самоанализу....
12 10 2025 11:40:28
Представлен конспект урока биологии для 7-го класса по теме: "Основные группы рыб, их роль в природе и пpaктическое значение"....
11 10 2025 17:20:57
Обобщаются и систематизируются знания учащихся о строении и разнообразии царства животных; при выполнении исследовательской работы учащиеся выявляют особенности питания животных, определяют приспособленность организма насекомых, птиц, млекопитающих для добывания и поедания пищи....
10 10 2025 22:33:55
Урок поможет доказать, что клетка - самостоятельная живая система, имеющая объём; научит сравнивать одноклеточные и многоклеточные организмы по сложности организации, выявит черты сходства и различия.
...
09 10 2025 12:33:45
Интегрированный урок по географии и биологии по теме «Приспособления живых организмов к среде обитания на примере Южных материков». Урок развивает и углубляет знания о многообразии строения и приспособленности к условиям жизни; раскрывает существенные признаки понятия «природная зона»....
08 10 2025 3:53:52
Данное мероприятие позволяет учащимся расширить знания по теме "Семейство свиньи". Материал излагается в форме путешествия по материкам, на которых предстоит встреча с представителями пяти родов данного семейства. Роль натуралистов исполняют учащиеся, которые рассказывают присутствующим о повадках, особенностях строения, образе жизни животных. Исторические сведения о животном рассказывает архивариус, о пользе данных представителей поведает врач. ...
07 10 2025 18:11:53
На уроке учащиеся знакомятся с многообразием взглядов на проблему происхождения жизни на Земле, изучают современную теорию происхождения жизни....
06 10 2025 9:19:39
Цель урока – сформировать представление о многообразии земноводных; выяснить значение земноводных в природе и жизни человека....
05 10 2025 10:51:30
Цель урока: формирование знаний об особенностях внешнего и внутреннего строения земноводных как первых наземных организмов, но не порвавших связь с водной средой обитания; об особенностях размножения; о значении земноводных в природе и жизни человека и необходимости их охраны....
04 10 2025 5:49:41
Проект предназначен для мероприятий или закрепления знаний. Включает в себя информационный блок, с проверочными заданиями и музыкальной подборки для создания благоприятного психологического комфорта....
03 10 2025 15:17:11
Автор рассматривает личностно ориентированное построение процесса обучения как средство развития творческих способностей учащихся на уроках биологии в массовой школе. В этой связи особое место и роль в работе отводится формированию познавательных и мыслительных действий, а также самостоятельности в проявлении творческих способностей.
...
02 10 2025 13:16:13
Цель урока: закрепить, повторить, расширить знания учащихся по теме "Клетка - функциональная и структурная единица живого"....
01 10 2025 19:37:16
В материале даны понятия об основных компонентах кожи, их функциях. Сформированы понятия о слоях кожи, их различиях и общих чертах, производных кожи и их функциях. В материале содержится информация о терморегуляции, о роли гигиенических процедур, а также дополнительный материал по истории, физике. Материал может использоваться учителем на уроке биологии в 8-м классе, при изучении темы "Кожа"....
30 09 2025 23:20:47
Учащимся предлагается в игровой форме познакомиться не только с видами памяти, но и с приемами ее тренировки. Материал урока можно использовать и во внеурочной деятельности, например, проводя внеклассное мероприятие «Твои возможности, человек»....
29 09 2025 9:58:26
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.
...
28 09 2025 9:57:57
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 ::
