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:
К отряду Непарнокопытные относятся крупные копытные — лошади, ослы, зебры, носороги и др., у которых хорошо развит третий (средний) палец. Остальные пальцы в ходе эволюции редуцировались....
16 12 2025 13:19:40
Данный урок разработан по учебнику И.Н. Пономаревой и др. "Общая биология" (10-й класс), издательства "Вентана-Граф".
Комбинированный тип урока позволяет учащимся старших классов работать группами. Работает весь класс, пpaктически все получают оценки. Такие уроки заставляют думать, предполагать и доказывать свою точку зрения....
15 12 2025 0:56:19
Это патологическое разрастание ткани, визуально проявляющееся в виде образования плотных узелков в области сосков, подмышечных впадин и паховой области....
14 12 2025 9:50:59
Мероприятие рассчитано на учащихся 5-6-х классов. В мероприятии прослеживается взаимосвязь биологии с другими предметами.
...
13 12 2025 16:20:35
Представлен конспект урока-рассуждения "Гомо сапиенс — промежуточный или финальный этап эволюции?". Этот урок целесообразно провести как обобщающий по теме "Антропогенез". На занятии предлагается не только повторить и обобщить базовые понятия, но и значительно расширить кругозор, увидеть взаимосвязи между различными отраслями знаний, познакомить с современными тенденциями в науке. Использование различных видов деятельности на уроке способствует развитию интереса к биологии и пpaктической психологии; показывает значимость этих наук в реальной жизни людей....
12 12 2025 11:14:17
Изучается закон сцепленного наследования Т.Моргана и хромосомная теория наследственности, рассматривается применение их для решения биологических задач, проверяется уровень усвоения системы знаний и умений учащихся....
11 12 2025 3:47:44
Цель урока: раскрыть многообразие земноводных в связи с приспособленностью их к обитанию в различных средах, показать значение земноводных в природе и жизни человека и необходимость их охраны....
10 12 2025 8:54:25
Цели урока: конкретизировать понятие "анализатор" на примере зрительного, слухового, обонятельного, тактильного, вкусового, вестибулярного и двигательного анализаторов; продолжать развивать умение самостоятельно работать с учебником, компьютерной программой "Репетитор 1С: Биология", рисунками в рабочей тетради к учебнику "Биология. Человек" автор Н.И.Сонин, и использовать их данные для составления схем, таблиц и ответов на вопросы....
09 12 2025 10:39:49
Отдел моховидные – это высшие споровые растения, видовое разнообразие которых достигает 20 тыс. Изучение мхов ведется много столетий, ученых занятых их исследованием прозвали бриологами....
08 12 2025 2:22:45
Особенности методики: использование опopной схемы-конспекта, компьютерной программы, включающей интеpaктивные упражнения, пpaктикума (микроисследования), решение биологических задач как средства повышения познавательной активности учащихся и полной реализации образовательных целей урока.
...
07 12 2025 16:58:37
Пищеварительная система члeнистоногих состоит из трех отделов: переднего, среднего и заднего, заканчивающегося aнaльным отверстием....
06 12 2025 11:10:58
Урок имеет большую пpaктическую направленность, формирует навыки проведения исследовательской работы; осуществляются межпредметные связи с литературой, историей, географией, биологией, астрологией. Данный урок способствует развитию логического мышления и воспитывает чувство коллективизма, взаимовыручки и взаимоподдержки. При проведении урока используются современные технологии обучения.
...
05 12 2025 1:48:25
Представлен материал, способствующий активации творческого самовыражения учащихся. На предлагаемом уроке используются активные методы – ученики в роли учителя и ученик как исследователь. Данные методы направлены на самопознание и развитие (интеллекта, общения, самооценки). По ходу урока применены элементы здоровьесберегающей технологии.
...
04 12 2025 18:42:28
Урок природоведения отвечает общедидактическим требованиям, решает обучающие, развивающие, воспитательные задачи. Учебный процесс для учащихся является процессом познания, который организуется учителем и проходит под его руководством. Задача учителя сводится к такой организации учебной деятельности учащихся, которая обеспечивает максимальное развивающее и воспитывающее действие на ученика. На уроке применяется самостоятельный поиск в приобретении знаний. Урок раскрывает одну из самых интересных страниц истории человеческих цивилизаций. Рассматривает некоторые проблемы, возникающие при обживании человеком новых земель.
...
03 12 2025 20:39:50
Используя знания об анализаторах и морфологическом строении глаза, сформировать знания о свойствах рецепторов, желтого и слепого пятен, показать сложную аналитико-синтетическую деятельность мозга, способного воссоздать целостную картину внешнего мира, адекватную действительности. Рассмотреть причины и профилактику нарушений зрения.
...
02 12 2025 2:17:47
Обучение и воспитание учеников не должно ограничиваться рамками урока. Нужна внеклассная работа, необходимо учить ребят правильному образу жизни, милосердию, ощущению себя частичкой природы.
Предлагаемая работа направлена на решение триединой задачи обучения биологии: развитие интереса к предмету, изучение и понимание признаков и свойств живого, понимание места и роли человека в природе.
...
01 12 2025 15:35:21
В ходе реализации проекта учащиеся узнают правила работы разгадывания и способы составления и оформления кроссворда, учатся ориентироваться в учебном и дополнительном материале, правильно и точно формулировать вопросы, определять тип кроссворда, создавать его в печатном и электронном варианте.
...
30 11 2025 21:42:11
Организация лабораторных работ с использованием методических пособий для учащихся дает возможность преподавателю реализовывать цели изучения курса биологии, включенные в стандарт. Таковыми являются: освоение знаний; овладение умениями; развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей; воспитание; использование приобретенных знаний, умений в повседневной жизни.
Освоение материала учащимися при выполнении лабораторной работы направляется инструкциями, в которых указана последовательность выполнения действий, предусматриваются ответы на вопросы, заполнение схем, таблиц и т.д.
Подбор заданий и вопросов преподаватель осуществляет, ориентируясь на наклонности, способности и интересы учащихся, тем самым реализуется индивидуальный подход.
...
29 11 2025 1:59:13
Внеклассное мероприятие "Путешествие с комнатными растениями" (презентация проекта "Экология и фитодизайн кабинета биологии") - это результат учебного занятия, построенного по технологии проектного обучения. Планируемый результат: ученики разpaбатывают проект фитодизайна школьного кабинета биологии; создают проект; моделируют результат проекта и презентуют его аудитории....
28 11 2025 4:44:50
Цели урока: обобщить и систематизировать знания учащихся о внутренней среде организма; развивать интерес и познавательную активность учащихся, продолжить валеологическое воспитание....
27 11 2025 23:13:55
Представлен нестандартный урок биологии "Метаморфозы", который может быть проведен в конце 10-го класса после изучения темы "Размножение и развитие организмов". Главная цель урока - формирование рефлексивных качеств, создание условий для осмысления школьниками собственных возможностей и стимулирование стремления меняться и развиваться. Некоторые идеи этого урока могут быть положены в основу классного часа для учащихся 9–11-х классов....
26 11 2025 15:49:24
Дыхание — это совокупность процессов, в результате которых происходит потрeбление организмом кислорода, его использование и выделение углекислого газа....
25 11 2025 6:47:15
Частично-поисковая работа в группах, направленная на решение проблемных ситуаций по выявлению особенностей строения и приспособленности земноводных к обитанию в воде и на суше. Итогом работы является построение модели лягушки....
24 11 2025 17:57:28
Внеклассное мероприятие, посвященное охране природы, знакомству с Красной книгой, ее страницами, животными и растениями. С помощью презентации дети узнают о редких и исчезнувших животных и растениях. Презентация содержит видеофрагменты о мерах сохранения природы, о животных. Данное мероприятие можно проводить как на уроке, так и во внеурочное время (на занятиях кружка, на классном часе и т.д.).
...
23 11 2025 20:49:55
На базе программного материала по биологии, географии, истории, литературы продолжить формирование научного мировоззрения учащихся через осознание ими видового единства (физиологического и генетического) современного человека, понимания ложности расизма и социального дарвинизма....
22 11 2025 17:36:11
В соответствии с ФГОС одной из главных личностных хаpaктеристик выпускника школы является осознанное выполнение правил здорового и экологически целесообразного образа жизни. Необходимо внедрение концепции здоровьеформирующего образования, которое представляет собой педагогический процесс, направленный на формирование и развитие у всех субъектов устойчивой ориентации на сохранение здоровья. В нашей школе создание здоровьеформирующей среды осуществляется через организацию сетевого взаимодействия....
21 11 2025 14:10:47
Урок обобщает знания учащихся по основным признакам организмов трех царств и их значение в природе и жизни человека. Урок также способствует выявлению отличительных особенностей трех царств, систематизации знаний учащихся, полученных при изучении тем. В ходе урока учащиеся работают с терминами, сравнивают, анализируют и делают выводы. Урок воспитывает бережное отношение учащихся к природе....
20 11 2025 9:33:44
В целях продуктивной познавательной активности урок выполнен в «Конструкторе школьных сайтов». На фоне эмоционального поэтического изложения темы в ассоциативной связи учитель вспоминает с учащимися фазы митоза. Нестандартная форма урока оживляет его, вызывает интерес учащихся к изучаемому материалу....
19 11 2025 3:42:15
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Цель урока: повторение, обобщение и контроль знаний по теме «Теория Чарльза Дарвина о происхождении видов путем естественного отбора»....
18 11 2025 17:33:36
В ходе урока учащиеся получают знания о клетке как живой единице растительного и животного организма. Изучаются протекающие в клетке жизненно важные процессы....
17 11 2025 20:13:58
Урок биологии включает развивающие задания по теме. Предложены упражнения на сравнение, анализ, синтез, установление причинно-следственных связей (логика) и умение делать выводы....
16 11 2025 20:26:16
На уроках важное место отводится исследовательской деятельности. Учащиеся выявляют влияние шума, курения на организм, изучают экологическое состояние пришкольного участка, исследуют содержание нитратов в овощах, консервантов в продуктах, содержание витамина «С» в различных соках.
...
15 11 2025 9:16:33
Тема здоровья сегодня приобретает особую значимость для школы. Она должна звучать повседневно: и в ходе обычных уроков, и на внеклассных занятиях, и во время экскурсий в природу или работы на пришкольном участке, на специальных лекциях и беседах, при индивидуальном общении с учащимися, на родительских собраниях. ...
14 11 2025 18:43:24
У детей с легкой умственной отсталостью и другими нарушениями поведения не сформировано понятие «малой родины». Искажено понятие: общение с природой как отдых. Занятие составлено в игровой форме, расширит кругозор детей о насекомых, их пользе для природы и человека. Поможет скорректировать мысли, а значит, и поступки детей по отношению к растительному и животному миру....
13 11 2025 7:44:35
Анализирующее скрещивание проводят для того, чтобы на основании расщепления по фенотипическим признакам судить о расщеплении по генотипу....
12 11 2025 15:35:31
Урок биологии, посвященный повторению темы «Корень». Учащиеся вспоминают и закрепляют пройденный материал, развивают чувство комaндной работы....
11 11 2025 21:22:54
Урок является первым в данной теме. Этот урок включает в себя лабораторную работу. Нестандартная наглядность привлечет обучающихся к изучении темы. Выступление медицинского работника на уроке расширяет кругозор подростков.
...
10 11 2025 1:59:40
Раздел является одним из наиболее сложных для понимания в школьном курсе общей биологии. В экзаменационной работе ЕГЭ по биологии данный раздел проверяется на базовом, повышенном и высоком уровне, что требует от выпускников не только воспроизводить свои знания, но и уметь применять их в новой ситуации. Урок обобщения знаний направлен на развитие умений обобщать и анализировать информацию, давать аргументированную оценку суждений....
09 11 2025 13:57:33
Методическая разработка урока составлена на основании учебно-методического комплекса под ред. В.В. Пасечника. Основные задачи урока – обобщить знания учащихся о видах корней и корневой системы, развивать мышление, наблюдательность и воспитывать интерес к предмету через игру....
08 11 2025 20:46:18
Знакомство с работой К.А. Тимирязева, многообразием лишайников и необходимостью их защиты основано на использовании учителем и учеником слайдов, расположенных на доске IDroo. Инструменты доски позволяют ученику выполнять задания, делать пометки; учителю объяснять, проверять, корректировать, оценивать, и все это – в режиме реального времени....
07 11 2025 2:32:44
Данная разработка предлагает проведение нестандартного урока с целью ознакомить учащихся с основными экологическими проблемами, показать зависимость всего живого от деятельности человека. На уроке использованы элементы театрализации, творческие отчеты групп, лабораторный пpaктикум.
...
06 11 2025 21:27:25
С помощью контекстных задач можно наглядно показать, где и как применяются знания предмета, обратить внимание на моменты нашей жизни, которые часто остаются незамеченными. Такие задачи учат сосредотачиваться на необходимом, принимать к сведению побочные и поучительные факты....
05 11 2025 1:46:24
Материал содержит подробный план-конспект урока в 8-м классе, изучающий особенности строения ротовой полости. Цели урока: раскрыть процессы пищеварения в ротовой полости, показать роль ферментов и нервно-гумopaльную регуляцию этих процессов; продолжить формирование умений сравнивать, выделять главное, обобщать, способствовать развитию логического мышления, речевой деятельности....
04 11 2025 2:57:37
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.
...
03 11 2025 18:32:55
Комбинированный урок в 5-м классе с элементами поисковой деятельности позволяет активизировать учебную деятельность, придать ей творческий хаpaктер, развивает навыки самооценки и взаимоконтроля. Урок учит детей добывать знания, развивать интерес к предметам естественно-научного цикла, применять полученные знания на пpaктике.
...
02 11 2025 1:25:36
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.
...
01 11 2025 3:52:57
Учащиеся знакомятся с представителями Красной книги, с самой книгой, узнают о причинах резкого сокращения численности отдельных видов, поэтому учителю предстоит хорошая возможность убедить детей бережно относиться к братьям нашим меньшим, в необходимости рационального природопользования.
...
31 10 2025 1:51:30
Изучение на уроках биологии мира животных и растений является недостаточным. Компенсацией отрыва школьной биологии от живой природы являются рассчитанные на самостоятельную работу учащихся, дифференцированные летние задания, в ходе выполнения которых происходит накопление сведений, нужных для последующего изучения того или иного раздела школьной биологии. Материалы летних заданий можно использовать в мероприятиях разного уровня, имеющих сходную тематическую направленность....
30 10 2025 12:54:13
Данный урок проводится с использованием проектной технологии. Метод проектов приобщает школьников к элементарной научной деятельности. Вовлечь обучающихся в активный познавательный процесс позволяют биологические исследования. Большинство шестиклассников, учитывая их модальность (визуалы, аудиалы, кинестетики), являются кинестетиками и с удовольствием принимают участие в постановке экспериментов. Это позволяет формировать у них исследовательские компетенции....
29 10 2025 13:48:52
Урок в форме телепередачи «Счастливый случай» включает в себя теоретические сведения и приобретение пpaктических знаний. Знакомит с многообразием и значением видового состава птиц. В урок включен материал по краеведению....
28 10 2025 1:41:34
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 ::
