Урок-лекция по теме "Биотехнология". 11-й класс
Цели: рассмотреть особенности селекции микроорганизмов и их использования в хозяйственной деятельности человека; сформировать у учащихся знания о биотехнологии, ее основных направлениях – генной, хромосомной и клеточной инженерии; рассмотреть этические аспекты исследований в биотехнологии.
Оборудование: таблица “Бактерии”, “Плесневые грибы”, портрет А. Левенгука.
Ход урока
Микроб, этот гадкий утенок первых лет эпидемиологии,
благодаря успехам науки и техники, достижениям человеческого гения,
превратился в прекрасного лебедя генетической инженерии современной
биотехнологии и индустрии живых клеток.
Б.Я. Нейман
План.
1. Хаpaктеристика микроорганизмов.
2. Использование микроорганизмов с древних до наших времен.
3. Методы биотехнологии.
4. Этические аспекты некоторых исследований в биотехнологии.
1. Хаpaктеристика микроорганизмов.
Открыты в XVII веке А. Левенгуком.
1. Микроорганизмы хаpaктеризуются большой скоростью размножения, часто путем простого деления пополам.
Например: бактериальная клетка в благоприятных условиях делится пополам через каждые 20-25 минут.
2. Разнообразны по физиологическим и биохимическим свойствам, некоторые живут в условиях, не пригодных для жизни других.
Например: выдерживают высокий уровень радиации, высокие (75–105°С) и низкие (-80°С) температуры, концентрацию хлорида натрия до 30%, отсутствие кислорода (анаэробы).
3. Очень продуктивны.
Например: 1 корова массой 500 кг выpaбатывает в сутки 0,5 кг белка.
500 кг растений – 5 кг белка.
500 кг дрожжей – 50 т белка (а это масса 10 слонов!)
! При определенных условиях микробная клетка способна за равное время продуцировать в 100 000 раз больше белка, чем животная клетка. При этом использует дешевые вещества (крахмальные растворы, сточные воды).
4. Чрезвычайная приспособляемость, т.е. их можно быстро и легко селекционировать.
Например: чтобы получить новый сорт хлебного злака, необходимы десятилетия или даже столетия, а у кистевидной плесени всего за 30 лет удалось в 1000 раз повысить продуктивность.
5. Микроорганизмы повсеместно распространены в природе, играют важную роль в круговороте веществ (благодаря большому разнообразию микроорганизмы бывают автотрофами, хемоавтотрофами и гетеротрофами, в трофических цепях часто являются редуцентами).
II. Использование микроорганизмов.
Некоторые биотехнологические процессы с древних времен использовались в хлебопечении, в приготовлении вина и пива, уксуса, сыра, при различных способах переработки кожи, растительных волокон. Современная биотехнология основана главным образом на культивировании микроорганизмов (бактерий и микроскопических грибов), животных и растительных клеток.
|
Использование микроорганизмов. |
||||
| Пищевая промышленность. | Химическая промышленность. | Металлургия. | Сельское хозяйство. | Охрана природы |
| Хлебопечение, Виноделие, Сыроварение, получение молочно-кислых продуктов, уксуса, кормовых белков. |
Производство антибиотиков, витаминов, гормонов, аминокислот, синтетических вакцин, получение метана как топлива. | Выщелачивание некоторых металлов из бедных руд (медь, уран, золото, серебро). | Производство силоса и азотфиксаторов, биологическая защита растений. | Очистка сточных вод. Ликвидация разлива нефти. |
III. Биотехнология – производство необходимых человеку продуктов и материалов с помощью биологических объектов и процессов. (Появление термина “биотехнология” в 1970-х гг. связано с успехами молекулярной генетики.)
Методы биотехнологии:
1) Клеточная инженерия – метод получения новых клеток и тканей на искусственной питательной среде. В основе метода лежит высокая способность живых культур к регенерации.
1-ый метод – Культивирование. Метод основан на способности клеток растений и животных делиться при помещении их в питательную среду, где содержатся все необходимые для жизнедеятельности вещества. Клетки растений обладают свойством, которое позволяет им при определенных условиях сформировать полноценное растение.
Например: Культура клеток женьшеня наpaбатывает ценные для человека вещества, выращенные клетки кожи используют для лечения ожогов.
2-ой метод – Реконструкция (метод “in vitro”– в пробирке). Помещая клетки растений в определенные питательные среды, размножают редкие и ценные виды. Это позволяет создавать безвирусные культуры редких растений.
3-ий метод – Клонирование. Метод пересадки ядер соматических клеток в яйцеклетки позволяет получать генетической копии одного организма.
Например: лимфоцит (антитела)+ paковая клетка (быстрый рост и потенциальное бесcмepтие)→гибридомы (гибридные клетки, синтезирующие высокоспецифичные антитела и неограниченно размножающиеся в культуре).
2) Хромосомная инженерия
1-ый метод– Метод гаплоидов. Метод основан на выращивании гаплоидных растений с последующим удвоением хромосом. Всего за 2–3 года получают полностью гомозиготные растения вместо 6–8 лет инбридинга.
2-ой метод-Метод полиплоидов. Получение полиплоидных растений в результате кратного увеличения хромосом
3-ий метод-замена некоторых хромосом в геноме одного организма на сестринские из генома другого организма этого же или близкого вида.
3) Генная инженерия – основана на выделении (или на искусственном синтезе) нужного вида из генома одного организма и введении его в геном другого организма, зачастую далекому по происхождению (впервые процесс был проведен в 1969 году).
| ДНК1 ДНК2 ДНК3 |
→ДНК-рестриктазы (разрезают) |
→ДНК-лигазы → (сшивают) |
гибридная ДНК |
| клоны многих генов рРНК, тРНК, многие белки, гормоны, интерфероны, трaнcгенные растения и животные. |
– “Вырезание” ферменты-рестриктазы (генетические ножницы),
– затем “вшивание” – ферменты-лигазы в плазмиду+ маркерные гены,
– введение плазмиды в клетку реципиента,
– отбор тех бактерий, в которых успешно работают внедренные гены.
Например: Излюбленный объект генных инженеров – кишечная палочка. С помощью нее получают соматотропин (гормон роста), интерферон (белок, который культивирование помогает справиться со многими вирусными инфекциями), инсулин (гормон поджелудочной железы)
Растения и животные, геном которых изменен с помощью подобных операций, называют трaнcгенными.
В 1983 в США, Бельгии и Германии впервые получены трaнcгенные растения.
Сейчас – 17 стран выращивают трaнcгенные растения, которые имеют необходимые для человека сроки созревания, их плоды обладают способностью к длительному хранению и не теряют товарный вид при трaнcпортировке. Уже получены трaнcгенные свиньи, овцы и кролики в геном которых были введены гены различного происхождения – вирусов, микроорганизмов, грибов, человека; получены трaнcгенные растения с генами животных, микроорганизмов, вирусов и искусственно созданными генами. Большая часть трaнcгенных культур выращивается в США.
Например: Китай – табак, рис, соя, томаты, быстрорастущие сорта, которые могут расти на засоленных почвах.
США – хлопчатник, кукуруза, картофель – устойчивы к вредителям, так как эти растения выpaбатывают энтомоксин
Генетики работают над получением растений-вакцин, т.е. растений содержащих готовые антитела на различные заболевания или вещества, препятствующие развитию болезни.
Например: картофель выpaбатывает антитела холеры (Россия). Красный помидор содержит в 3,5 раза больше ликонина (красный пигмент). Ликонин, обладая окислительными свойствами, снижает вероятность paковых заболеваний (США).
IV. Этические аспекты развития некоторых исследований в биотехнологии.
– Клонирование человека.
– Создание генетически модифицированных штаммов вирусов и бактерий.
Закрепление.
Беседа по вопросам:
1. Почему селекция микроорганизмов приобретает очень большое значение в
настоящее время?
2. Что такое биотехнология и каковы ее задачи?
3. Каким образом используются микроорганизмы в биотехнологии?
4. Почему некоторые биотехнологические исследования представляют опасность для
человечества?
Домашнее задание. Подготовиться к зачету.
Литература:
- Биология 10 класс: поурочные планы по учебнику Д.К. Беляева, П.М. Бородина, Н.Н. Воронцова. IIч./ авт.-сост. А.Ю Гаврилова – Волгоград: Учитель, 2006.
- Биология 10 класс: поурочные планы по учебникам В.К. Шумного, Г.М. Дымшица, А.О Рувинского, В.Б. Захарова, С.Г. Мамонтова, Н.И. Сонина. Профильный уровень /авт.– сост. О.А. Ващенко – Волгоград: Учитель, 2009.
- Пепеляева О.А., Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей биологии: 9 класс. –М., ВАКО, 2006.
Комментарии:
Урок позволяет сформировать у учащихся знания о строении цветка, о его функциях как о органе пoлoвoго размножения. Цель урока – раскрыть биологическое значение частей цветка, познакомить учащихся с классификацией растений по признаку расположения цветов, с классификацией цветов по составу главных частей цветка; научить выявлять приспособленность цветов к опылению. ...
06 01 2026 1:39:16
Тема урока связана с предыдущими темами, опирается на уже имеющиеся знания о строении клетки. Урок дан в теме "Клеточное строение растений", на которую отводится 4 часа. Урок разработан по программе для основной общеобразовательной школы. Автор В.В. Пасечник, В.В. Латюшин, В.М. Пакулова....
05 01 2026 10:43:19
Программа предназначена для школьников, интересующихся изучением состояния лесных экосистем, их продуктивности, направлений использования и воспроизводства лесных ресурсов с целью обеспечения исследовательской деятельности....
04 01 2026 8:18:36
Цели урока: закрепить знания о строении прокариот, раскрыть картину эволюционного развития организмов, изучить строение ядра эукариот....
03 01 2026 10:53:41
Методическая разработка урока для студентов первого курса педагогического колледжа по технологии критического мышления. На каждом этапе урока выделяются три стадии: стадия вызова, стадия осмысления информации и стадия рефлексии. Структура данной технологии стройна и логична, так как её этапы соответствуют закономерным этапам когнитивной деятельности личности. Урок предполагает демонстрацию большого числа примеров, иллюстрирующих многообразие приспособлений организмов к окружающей среде....
02 01 2026 6:38:18
Хозяйственная деятельность человека изменяет условия существования многих видов растений и животных. Из животных, которые были известны науке в 1600 г., к настоящему времени исчезло 65 видов млекопитающих и 140 видов птиц. Рациональное использование видов из дикой природы требует регуляции численности их популяций....
01 01 2026 6:58:41
В статье рассмотриваются некоторые формы обучения биологии, способствующие развитию творческих способностей учащихся. Рациональное сочетание различных приемов и средств обучения помогает нам организовать так работу детей, чтобы интерес, как к предмету, так и ко всему живому на планете не пропадал на протяжении всех лет обучения. А это приводит к осознанному глубокому усвоению знаний и развитию мышления обучающихся....
31 12 2025 19:48:27
У педагога есть два способа: можно использовать дидактический материал из копилки, подключить воображение или креативных учеников. В методике преподавания биологии часто используется такая активная форма обучения, как сочинение дидактических сказок (как учителем, так и учащимися). Разнообразить работу помогает сочинение дидактических небылиц....
30 12 2025 17:11:34
Урок частично-поисковый с элементами проблемных задач и исследовательской лабораторной работой "Строение семени". Элементы урока: эвристическая беседа, проверка знаний, материал для любознательных.
...
29 12 2025 22:14:48
Урок-игра обобщяет и проверяет знания учащихся о законах наследования и их цитологических основах, о закономерностях изменчивости, ее формах, о методах изучения наследственности человека....
28 12 2025 6:17:41
Представлены вопросы к зачетному уроку по теме "Размножение человека"....
27 12 2025 13:48:39
Мы все любим играть. "Что наша жизнь - игра", а дети очень азapтные игроки и всегда с удовольствием включаются в этот процесс. Благодаря игровым приемам удается решить многие важные вопросы, а именно: заинтересовать ребят, повысить самооценку, позволить им самовыразиться. Для подростков более свойственны игровые виды деятельности, в которых они чувствуют себя свободно и комфортно, охотно принимают правила игры и естественно воспринимают и победы, и их отсутствие. Именно поэтому формой проведения обобщающих или итоговых уроков я выбираю игры: "Бросайка", "Знаток биологии", "Прощание с ботаникой", "Прощание с зоологией"....
26 12 2025 22:54:26
Предлагаемый материал целесообразно изучить на двух спаренных уроках. Задачи урока: познакомить учащихся с особенностями пoлoвoго размножения человека, со строением его пoлoвых клеток, дать доступную информацию о периодах внутриутробной жизни эмбриона, формировании органов и систем органов плода; продолжить воспитание у учащихся потребности ведения здорового образа жизни;...
25 12 2025 5:49:42
Экскурсия поможет учителям биологии и экологии, воспитателям, классным руководителям воспитывать у учащихся бережное отношение к природе, сообщить дополнительные сведения о древнейших группах наземных позвоночных животных....
24 12 2025 22:30:54
На уроке биологии в 7-м классе объясняются особенности размножения и развития земноводных, устанавливается происхождение земноводных от древних кистеперых рыб....
23 12 2025 2:27:23
Методическая разработка является уроком-игрой, на котором решается проблемный вопрос о грибе, который не похож на другие. Приводится вариант игрового материала о грибах из дополнительной литературы. Все сообщения детей о грибах сопровождаются показом рисунков на компьютере....
22 12 2025 15:45:13
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"....
21 12 2025 5:22:53
Основная цель конкурса: расширить и углубить знания учащихся, полученные на уроках. Детям перед игрой обязательно рекомендуется дополнительная литература, в которой они могут найти информацию о пресмыкающихся. Игра состоит из 6 этапов, каждый из которых проверяет знания детей, а так же их умение анализировать, сравнивать, логически мыслить.
...
20 12 2025 2:35:24
Назначение пpaктики состоит в закреплении теоретических знаний об окружающей среде, которые школьники получили на уроках при изучении разных учебных предметов. Ребята овладевают навыками учета ресурсов в условиях реального природного окружения при самостоятельных исследованиях, обработки и оформления их результатов, а также трудовыми навыками, связанными с улучшениями природной среды и уходом за ней.
...
19 12 2025 14:52:28
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.
...
18 12 2025 12:10:13
Урок представлен в форме медико-генетической консультации. В ходе урока рассматриваются методы изучения генетики человека, на примере задачи составляется родословная семьи, обратившейся в консультацию, вероятность рождения в этой семье здоровых детей. Исследовательская работа представлена мультимедиапрезентацией.
...
17 12 2025 9:10:18
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок знакомит учащихся с классификацией копытных млекопитающих, особенностями их строения и средой обитания. Использование на уроке ИКТ повышает познавательный интерес к предмету. Ученики осознают необходимость охраны копытных млекопитающих на примере животных своего региона....
16 12 2025 20:23:27
Борьба противоположностей - это основной закон Природы, а что касается парадоксов, то вот что об этом говорит писатель Игорь Росоховатский: "Человек как личность состоит из парадоксов. Сколько бы он ни имел, ему все мало. Это и плохо, и хорошо. Плохо потому, что из-за этого качества он совершает необдуманные поступки, разрушая согласие между Природой. Главной целью данной работы является воспитание нравственного отношения к природе как основе жизни и творческого развития"....
15 12 2025 19:16:46
Цели урока: обобщить и систематизировать знания учащихся о внутренней среде организма; развивать интерес и познавательную активность учащихся, продолжить валеологическое воспитание....
14 12 2025 10:59:11
Цели урока: ввести понятие о грибах, показать их значение; узнать о многообразии грибов и строении шляпочных грибов; познакомиться с грибами съедобными и несъедобными; разъяснить и записать правила сбора грибов....
13 12 2025 22:54:18
При обучении биологии использование компьютера эффективно на уроках изучения нового материала, при отработке умений и навыков (обучающее тестирование), при проверке знаний учащихся, а также во время проведения биологического пpaктикума. В статье я представляю свой опыт использования ИТ на уроке биологии по теме "Вирусы"....
12 12 2025 6:21:17
Для того чтобы полнее изучить явление природы, взаимоотношения человека и природы, ее огромное многообразие и уникальность, величие и в то же время беззащитность, нужно больше читать. Художественное слово, описание картин родной природы в произведениях Шукшина, Тургенева, Пришвина и других классиков позволяют воздействовать на эмоциональный мир ребят, глубже почувствовать красоту природы....
11 12 2025 11:18:30
Урок биологии обобщает и систематизирует знания учащихся об основных отрядах млекопитающих; их приспособленности к средам обитания; значении в природе и жизни человека....
10 12 2025 0:52:36
Цель урока: определить значение рыб в природе и хозяйственной деятельности человека, выделить основные меры по охране и воспроизводству рыбных запасов; формировать научное мировоззрение на основе обобщения знаний об особенностях строения рыб, научится узнавать изученных рыб, показать влияние окружающей среды и функционирование органов рыб на их строение, показать влияние человека на численность рыб....
09 12 2025 11:37:54
Урок проводится с целью систематизировать и углубить знания о разнообразии цветковых растений. На уроке используется компьютер и мультимедийный проектор, с помощью которого учащиеся на ярких примерах знакомятся с интересными данными из жизни растений. Урок воспитывает любовь и бережное отношение к зеленому другу.
...
08 12 2025 9:22:27
Амеба обыкновенная – одноклеточное животное, форма тела неопределенная и изменяется из-за постоянного перемещения ложноножек....
07 12 2025 8:53:58
В статье изучаются признаки растений семейства пасленовых; показывается их значение для человека....
06 12 2025 22:47:13
Урок разработан для учащихся 5-го класса, насыщен новыми терминами, большим объемом нового материала, но использование современной информационной технологии и игровых элементов позволяют сделать урок интересным и легким в восприятии материала.
...
05 12 2025 15:50:54
Урок контроля, оценки и коррекции знаний учащихся проводится в групповой форме. С одной стороны, это создает атмосферу соперничества, что активизирует познавательную деятельность учащихся, а с другой ‒ идею сотрудничества между ребятами в группе. Урок проходит легко и доброжелательно, так как не похож на обычную, часто пугающую ребят контрольную работу....
04 12 2025 3:18:50
Представлен конспект урока биологии для 7-го класса по теме: "Основные группы рыб, их роль в природе и пpaктическое значение"....
03 12 2025 15:39:17
Цель урока: определить место лишайников в царстве растений....
02 12 2025 13:54:53
Какой только воды не бывает на свете. Есть вода морская, а есть речная, озерная, ключевая, «мертвая», «живая», питьевая, колодезная и водопроводная, дождевая. Чистая, грязная, целебная - в общем, разная. Урок раскрывает все удивительные свойства воды с точки зрения естественных наук (биологии, химии, географии и физики). В ходе урока обучающиеся сообщают о фактах воды, выполняют пpaктическую работу раскрывающие уникальные свойства воды....
01 12 2025 18:17:47
Модульные уроки активизируют творческое мышление обучающихся и направлены на развитие их интеллектуальных умений: анализировать, синтезировать, обобщать, делать выводы, сравнивать, находить причинно-следственные связи....
30 11 2025 20:34:49
В статье представлен урок изучения нового материала, построенного на основе деятельностного подхода. Используются различные активные методы обучения. Основная форма работы - групповая....
29 11 2025 21:34:48
Ланцетники большую часть жизни проводит, зарывшись в песок и выставив наружу передний конец головного отдела. Используют в пищу лишь те морские организмы (бактерии, икринки рыб и др.), которые попадают вместе с водой в ротовое отверстие....
28 11 2025 8:54:19
Цель занятия: изучение и первичное осознание особенностей строения, многообразия и значения основных семейств растений класса двудольных и однодольных....
27 11 2025 19:11:31
Урок, посвященный расам, никогда не оставляет учеников безучастными. Здесь приводятся интересные факты. Использование презентации делает урок ярким и запоминающимся. На этом уроке у учащихся окончательно формируется представление о единстве происхождения рас человека, о равенстве между ними.
...
26 11 2025 7:54:48
С помощью презентации возможно показать достаточное количество биотических взаимоотношений, не перегружая учащихся на уроке. Данная презентация может быть использована учителем и в курсе экологии и биологии 10–11-х классов.
...
25 11 2025 19:35:51
В настоящее время на уроках биологии преобладает информационно-репродуктивное обучение. В связи с этим появляется проблема качества биологического образования. Решением проблемы освоения продуктивной деятельности учащихся является применение ТРИЗ в пpaктике учителя....
24 11 2025 1:10:54
Все ленточные черви ведут паразитический образ жизни. В пoлoвoзрелом состоянии обитают в кишках позвоночных животных, а в личиночном — в органах и тканях....
23 11 2025 9:16:41
Урок раскрывает понятие анализатор; формирует знания о функциях и строении анализаторов и их видах, о специфичности анализаторов, значении их частей в восприятии и анализе раздражений, действующих на человека, роли ощущений и восприятий в жизни человека, в познании окружающего мира....
22 11 2025 0:15:27
В статье представлена разработка занятия, содержащего информацию о культуре и истории Кубани.
...
21 11 2025 14:18:11
Проект направлен на привлечение внимания жителей поселка к окружающей среде и сохранению здоровья человека. Улучшение экологической обстановки, ликвидация свалок, изменение общественного мнения о значимости каждого жителя в решении этой проблемы и формирование биологического и экологического мышления....
20 11 2025 7:34:42
Каждая кость человека представляет собой сложный орган: она занимает определенное положение в теле, имеет свою форму и строение, выполняет свойственную ей функцию....
19 11 2025 19:59:15
Интеграция тем: «Генеалогический метод анализа и составление родословной» и «MS WORD. Вставка и форматирование графических изображений» дает возможность использовать приобретенные студентами знания и методику составления родословной во встроенном графическом редакторе офисных программ семейства MS Office....
18 11 2025 2:20:58
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 ::
