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:
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: обсуждение генетических проблем. Сопровождается презентацией....
09 12 2025 3:10:38
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....
08 12 2025 21:48:28
Урок-игра обобщяет и проверяет знания учащихся о законах наследования и их цитологических основах, о закономерностях изменчивости, ее формах, о методах изучения наследственности человека....
07 12 2025 16:17:46
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Игра предназначена для учащихся 6-х классов и проводится как обобщающий урок в конце учебного года. Содержание игры позволяет обобщить и углубить знания учащихся по основным темам курса ботаники, а также применить знания, полученные в 3–5-х классах при изучении курса «Окружающий мир». Игра развивает интерес учащихся к предмету, их познавательные способности, навыки общения и коллективного взаимодействия....
06 12 2025 7:54:17
Урок является итоговым по теме «Опopно-двигательная система». К уроку учащиеся готовят небольшие сообщения. В конце урока проводится тестовая работа на проверку конкретных знаний по изученной теме. На уроке ведётся пропаганда здорового образа жизни.
...
05 12 2025 16:31:57
Цель урока: углубить знания учащихся об особенностях воздействия человека на окружающую среду. Особый акцент делается на определении значения природы в нашей жизни, развитии у школьников мотивации и стремления оберегать ее. Содержание и особенности проведения урока позволяют подготовить учеников к домашнему сочинению, работа над которым должна активизировать рефлексивные и ценностные личностные психологические механизмы обучающихся, способствовать формированию их экологического сознания....
04 12 2025 5:26:45
Автор знакомит учащихся с обменом веществ и энергии. Формирует знания об энергетическом обмене как о распаде и окислении сложных составных веществ в цитоплазме клеток на более простые вещества с превращением энергии. О пластическом обмене как усвоении питательных веществ в клетках организма. Объясняет биологическую роль обмена веществ....
03 12 2025 14:25:59
Урок проводится в форме игры «Крестики – нолики». На уроке осуществляется закрепление и проверка знаний по данной теме, развивается мыслительная деятельность учащихся, сообразительность, смекалка....
02 12 2025 16:28:43
Материал расскажет школьникам о значении грудного вскармливания на первом году жизни ребенка...
01 12 2025 17:50:23
Данный конспект урока по биологии в 9-м классе с использованием презентации «Путешествие в Идеальный город» позволяет учителю изучить особенности строения растительной клетки и функции органелл клетки. Урок проводится в форме драматизационного проекта и соответствует общеобразовательной программе С.Г. Мамонтова, В.Б. Захарова, Н.И. Сонина.
...
30 11 2025 10:10:24
Цель урока: познакомить учащихся с методами изучения наследственности; расширить знания о законах генетики, пpaктическое применение знаний; развивать интерес к предмету; показать влияние среды на формирование признака....
29 11 2025 14:28:29
Тема происхождения жизни на Земле является одной из самых интересных и в тоже время трудных для изложения педагогов и восприятия учащихся. Предлагаемая разработка содержит богатый иллюстративный и научный материал, которые будут полезны учителям при изучении данной темы....
28 11 2025 13:56:32
При выполнении тестовых заданий программы можно проверить на сколько усвоен материал по предложенной теме. Если компьютер обнаружит ошибки по пройденному материалу, учащимся предлагается совершенствовать свои знания, иcпользуя подсказки к любым из 10 предложенных вопросов теста.
...
27 11 2025 13:16:33
У учащихся формируется понятие о почках и побеге. Учитель показывает особенности их строения и создает условия для развития у детей самостоятельности при выполнении пpaктических работ. Учит распознавать и называть листья по внешним признакам, а также типы их расположения и жилкования, формировать представление о побеге....
26 11 2025 18:45:29
На уроке рассматривается яйцо как биологический объект и как символ Пасхи. Учащиеся приобщаются к традициям русских православных праздников. Прослеживается связь между духовным и физическим возрождением человека через праздник Святой Пасхи и его символ - яйцо....
25 11 2025 7:38:29
Разработка построена по технологии личностно ориентированного урока. Урок способствует формированию умений учащихся самостоятельного поиска ответов на проблему, развитию коммуникативных способностей и способностей к самоанализу....
24 11 2025 12:58:59
Цель урока: активизация познавательной деятельности учащихся на уроках биологии. В уроке отражена групповая работа (метод «мозгового штурма») по заданной схеме с заданиями, позволяющими применять учащимися знания, приобретенные ранее, а также обобщить тему «Грибы». В уроке представлен опыт работы по формированию поисковых, информационных умений, развивающих навыки самостоятельной деятельности....
23 11 2025 19:10:37
Презентация и «пресс-конференция», в ходе которой обсуждаются проблемы никотинизации среди молодёжи и его последствия для их здоровья; объясняют сущность рекламы табачных изделий, её несостоятельность; усиливают мотивацию отрицательного отношения к курению у юношей и дeвyшек; доказывают несовместимость курения и здоровья будущих детей....
22 11 2025 12:44:46
Чай можно смело назвать напитком № 1 в мире. Ни один из известных аналогов не способен заменить для нас чай. Чай называли «тоу», «тхе», «кха», «чун», «мин». Родиной чайного растения принято называть Китай. Чайный напиток упоминается в рукописях, относящихся к 2700 г. до н. э. Из Китая чай начал свое триумфальное шествие по миру....
21 11 2025 11:32:26
Урок предполагает формирование умения рационального использования природных ресурсов, которое представляет собой выработку системы действий учащихся, направленных на изучение, охрану, бережное использование природных богатств.
...
20 11 2025 23:11:30
Урок расширяет знания учащихся о многообразии насекомых, вводит понятие "экологическая группа" на примере знакомства с насекомыми. ...
19 11 2025 1:48:39
Цели урока: сформировать представление о строении и функциях крови, продолжить формирование понятия "система органов" на примере кровеносной системы....
18 11 2025 1:28:29
Без чего люди не могут жить? Важная роль в решении данного вопроса принадлежит листьям - это настоящие фабрики кислорода. На уроке в игровой форме учащиеся знакомятся со строением и типами листьев; последовательностью этапов и необходимыми условиями для процесса фотосинтеза.
...
17 11 2025 17:52:37
Цели урока: выделить признаки грибов как представителей самостоятельного царства; показать их сходство и отличие от растений и животных; изучить особенности строения, питания и размножения грибов; показать многообразие грибов в природе; определить роль грибов в природе и жизни человека....
16 11 2025 8:41:23
Визитной карточкой нашего села является сосновый бор. Представленная разработка урока позволяет сформировать определенные биологические понятия на примере природного сообщества «Сосновый бор», что способствует воспитанию любви и бережного отношения к природе родного края....
15 11 2025 3:38:40
Созревание и развитие пoлoвых клеток называется гаметогенезом. У животных и человека он происходит в пoлoвых железах: яйцеклетки развиваются в яичниках, а cпepматозоиды — в яичках....
14 11 2025 10:20:25
Урок биологии соответствует деятельностному подходу. Единственный урок при изучении темы «Лишайники» в соответствии с программой Д.И. Трайтака. Тема входит в раздел «Бактерии. Грибы. Лишайники». На каждом этапе урока указаны виды формируемых универсальных учебных действий. На уроках ребята учатся рассуждать, думать, анализировать, самостоятельно решать проблемы, ставить цели и их добиваться....
13 11 2025 13:41:15
Методическая разработка является примером реализации деятельностного подхода в обучении биологии при изучении сущности и причин наследственной изменчивости. Использованы: метод проектов как способ достижения дидактической цели путем выделения и разработки проблемы, использования предметных знаний в качестве средства обучения действиям при создании реального пpaктического результата; элементы модульной технологии для осуществления руководства проектной деятельностью....
12 11 2025 12:38:18
Задачи урока: систематизировать знания учащихся о строении и функциях пищеварительной системы; познакомить учащихся с процессами механической и химической обработки пищи в ротовой полости, роли ферментов в этих процессах, деятельностью слюнных желез, содействовать стремлению учащихся вести здоровый образ жизни....
11 11 2025 16:30:41
Знакомство с природой в средней школе начинается с курса природоведения. В ходе изучения этого предмета ученик последовательно знакомится с естественными науками (астрономией, геологией, географией, физикой, химией, биологией и экологией). Урок природоведения к учебнику А.А. Плешакова «Природоведение» может помочь не только в преподавании этого предмета, но и биологии, географии....
10 11 2025 10:48:45
Заполнено ядро жидкостью и несколькими структурными элементами. В нем выделяют оболочку, набор хромосом, нуклеоплазму, ядрышка....
09 11 2025 22:17:41
Предлагаю вашему вниманию презентацию урока для 11-го класса, которая ориентирована на последовательное предъявление учащимся порций учебной информации и контроль её усвоения.
...
08 11 2025 8:43:57
Использование модульной программы позволяет сделать урок наиболее продуктивным – у ученика есть возможность выбора индивидуального темпа работы, а учителю это позволяет использовать различные виды контроля и своевременно оказывать помощь.
...
07 11 2025 4:24:13
Цель – создание условий для обобщения учебного материала как системы знаний и закрепления навыков пpaктического применения знаний в повседневной жизни. Урок проводится в форме игры, которая способствует развитию познавательной активности; формирует логическое мышление; прививает навыки коммуникативного общения, работы с биологическим и медицинским оборудованием, рефлексивной работы....
06 11 2025 12:58:47
Голосеменные растения представляют из себе промежуточное состояние между папоротниками и цветковыми растениями. Впервые термин «голосеменные» использовал русский ученый Бекетов....
05 11 2025 21:59:57
Представленная статья содержит сведения о том, как творчески подойти к проведению заключительного урока по биологии у выпускников школы....
04 11 2025 14:52:12
В статье рассказывается о том, каким материалом должен владеть учитель и как вести подготовку учащихся к ЕГЭ. Составлен примерный тематический план повторения учебного материала. Обращается внимание на пpaктическую направленность курса. Приводится перечень методических пособий для подготовки к экзамену. Предлагается план самостоятельной подготовки учащихся. Даны рекомендации по оформлению стенда "Как готовиться к ЕГЭ". Предлагается план работы на уровне районных методических объединений....
03 11 2025 15:10:24
Урок разработан в соответствии с программой по биологии под руководством В.В. Пасечника, по учебнику Д.В. Колесова, Р.Д. Маша, И.Н. Беляева, Биология. Человек. 8-й класс. Урок построен в форме изучения нового материала. Основная идея урока – понять, каким образом взаимосвязаны между собой строение и функции кожи. Урок интересный, научно-познавательный, хорошо запоминаемый и наглядный....
02 11 2025 4:15:30
Цель урока: обобщить и систематизировать знания о строении растительной клетки и протекающих в ней жизненно важных процессах....
01 11 2025 10:23:14
Форма проведения обобщения по теме «Нервная система» в виде урока – виртуальной экскурсии направлена на реализацию принципов сотрудничества и развитие навыков групповой и коллективной учебно-пpaктической деятельности, демонстрирует возможные пути реализации активных методов обучения на уроках биологии.
...
31 10 2025 17:23:14
Выпускники специальности «Садово-парковое и ландшафтное строительство» должны ориентироваться во всем многообразии травянистых и древесно-кустарниковых растений, что нелегко, учитывая разнообразие растений. Зная морфологическое строение, отличительные признаки вегетативных и генеративных органов, не составит труда определить вид растения, в природных условиях и по гербарным образцам и коллекциям, используя справочную литературу....
30 10 2025 6:42:57
Урок "Галактики. Многообразие галактик" по теме "Вселенная" (предпоследний урок) проводится в 5-м классе по программе А.А. Плешакова, Н.И. Сонина. Цель урока - обеспечение условий для становления ребенка как субъекта учебной деятельности. Игровые методики применяются для стремления учащихся к творчеству, к самовыражению, самоутверждению, самореализации. Современные компьютерные технологии позволяют на этапе объяснения новой темы использовать слайд-шоу, позволяющее расширить иллюстрационный ряд, придать ему большую эмоциональность....
29 10 2025 5:36:17
Материал урока сочетает в себе самоконтроль теоретических знаний, пpaктических умений и навыков, проверку биологической терминологии. Содержит разработку заданий по вариантам.
...
28 10 2025 13:55:21
При подготовке к уроку использовались элементы проектной технологии: учащиеся класса получили задание подготовить сообщения о роли питательных веществ для организма человека, этапах пищеварения и значении кулинарной обработке пищи. В ходе урока применялись элементы здоровьесберегающих технологий: физкультминутка в конце логически законченной части урока, изменение поз учащихся в течение урока.
...
27 10 2025 5:41:45
Третий урок по теме. Конспект составлен к учебнику «Биология. Человек. 8-й класс. Сонин Н.И., Сапин М.Р. На этапе проверки домашнего задания учащиеся письменно отвечают на вопросы, проверяют друг друга. Новый материал изучается в словесно-наглядной форме. Учащиеся готовят сообщения к уроку....
26 10 2025 1:42:57
Начало мезозойской эры было временем расцвета и господства пресмыкающихся. Отдельные представители достигали гигантских размеров с массой тела до 20т....
25 10 2025 9:26:39
Урок проводился с использованием ИКТ: на этапе мотивации - мультимедийная презентация; на этапе закрепления - лабораторный пpaктикум. По ходу урока учащиеся вносили полученные результаты в информационные карты. Наличие информационных карт позволило им оценить свой труд. В конце урока каждый учащийся получил дискету с презентацией для анализа изученного материала дома.
...
24 10 2025 13:28:46
Урок ставит целью продолжить формирование у учеников представлений и знаний о природных объектах на примере особенностей и отличительных черт природы Байкала, рассмотрев его геофизические, морфологические особенности, проанализировав основные экологические проблемы и пути их решения, а также научить школьников работать с различными источниками информации.
...
23 10 2025 5:27:29
Учебно-методическое пособие для обучающихся 9–10-х классов и учителей-предметников "Микробиология" создано на основе стандартной версии программы Microsoft Office PowerPoint. Автор учебника Захаров В.Б. "Общая биология". Пособие было разработано как сопровождающий справочный, дополнительный материал к серии уроков по темам 9-х и 10-х классов: "Возникновение жизни на Земле", "Учение о клетке"....
22 10 2025 6:42:40
Разработка урока по теме "Члeнистоногие" в форме защиты проектных работ. Также в разработке урока представлены два варианта письменных работ для итогового контроля знаний учащихся....
21 10 2025 10:43:50
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"