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:
После ознакомления с основами рационального питания учащиеся, в ходе анализа домашних пpaктических работ, создают групповой проект, цель которого – проанализировать свой пищевой рацион с точки зрения его полноценности и сбалансированности, отсутствия в пище опасных и вредных компонентов, а также произвести его корректировку.
...
04 12 2025 13:40:15
Данный открытый урок преследует цель сформировать у суворовцев знания о пищеварении в ротовой полости: познакомить с расположением слюнных желез, составом слюны, регуляцией слюноотделения, механизмом глотания пищи; содействовать применению полученных знаний при выполнении лабораторной работы. А построение самого урока с использованием словесно - наглядного метода обучения и эвристической беседы делает его неординарным и интересным для учащихся. Теоретический материал подкрепляется слайдами презентации и видеосюжетами для более детального восприятия. ...
03 12 2025 23:17:56
В школьном курсе обучения биологии лишайники – одна из наименее изучаемых групп низших растений. Так, в программе В.В. Пасечника эта тема изучается в 6-м классе в течение одного учебного часа. В связи с чем автор считает необходимым на уроке не только заинтересовать учащихся этими уникальными организмами, но и дать более широкое представление об их строении, жизнедеятельности, размножении, особом способе питания....
02 12 2025 7:47:16
Тема урока имеет большое методологическое и методическое значение, так как учащиеся могут на многих фактах из различных биологических наук убедиться в существовании процесса эволюции в живой природе. Урок проводится с использованием мультимедийной презентации в виде обзорной лекции. В процессе лекции используется большой фактический и наглядный материал. При рассмотрении доказательств учитель мобилизует запас знаний, который имеется у учащихся из предыдущих курсов биологии и географии....
01 12 2025 15:46:53
Значительное место в общей системе внеаудиторной работы принадлежит творческим работам учащихся, в частности, созданию проектов. Они способствуют расширению знаний по предметам, стимулируют развитие творческих наклонностей. Это одна из важных форм сплочения в коллектив. Тема данного проекта - "Мода - модой, а здоровье?". Он направлен на сбор информации, ее анализ, обобщение фактов о влиянии на здоровье молодых людей модных тенденций - пирсинг, татуировка....
30 11 2025 8:24:33
Внеклассное интегрированное мероприятие «Вредным привычкам – нет!» (обществознание + биология) разработано для учащихся 8-х классов. Вечер проводится в форме ролевой игры – суда над пагубными привычками. В ходе мероприятия на конкретных примерах демонстрируется опасность употрeбления наркотических средств, алкоголя, табака, учащиеся информируются о непоправимых последствиях их использования; формируется негативное отношение детей к пагубным привычкам.
...
29 11 2025 1:46:46
Урок в коррекционной школе VIII вида служит формированию представлений учащихся о закаливании организма человека, знакомит учащихся с основными правилами и видами закаливания: солнечными ваннами, воздушными ваннами, водными процеДypaми, призван показать значимость закаливающих процедур....
28 11 2025 7:55:29
Цель урока: познакомить обучающихся с различными взглядами на проблему возникновения и развития жизни на Земле.
Данная презентация помогает решить следующие задачи: обеспечивает наглядность урока, формирует современное научное мировоззрение, критическое мышление по отношению к разным взглядам на происхождение жизни, расширяет кругозор обучающихся....
27 11 2025 20:21:22
Проект призван решить ряд проблем в обучении биологии, выявленных в результате swot и step анализа внешних и внутренних условий. Хаpaктерным в проекте является комплексный подход в решении задач эстетического, экологического и познавательного хаpaктера. Реализация задач проекта предполагает поэтапную работу в трех направлениях: с детьми, родителями и педагогами. Механизм реализации проекта представлен в модулях с указанием ответственных лиц за исполнение модуля. Проект содержит план работы, основные виды деятельности, взаимодействие с лесхозом и питомником, результаты работы школьного лесничества....
26 11 2025 13:56:34
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....
25 11 2025 6:30:17
Кожа является барьером между внешней и внутренней средой организма, защищает его от вредных воздействий физических, химических и биологических факторов....
24 11 2025 11:31:43
Урок помогает углубить и обобщить знания учащихся о многообразии птиц. развивать интерес и познавательную активность учащихся, воспитывать чувство любви к природе, бережного отношения к ней....
23 11 2025 22:18:10
Урок является частью темы «Внутренняя среда организма». Урок углубляет знания о группах крови, о правилах ее переливания; дает понять, что в основе совместимости тканей и в совместимости групп крови лежит иммунная реакция; расширяет кругозор, осуществляет нравственное и гигиеническое воспитание учащихся....
22 11 2025 17:10:45
При применении активных форм и методов обучения создаются такие условия, когда дети не просто запоминают и воспроизводят готовые знания и способы действия, а самостоятельно добывают их, переосмысливают и перестраивают ранее полученное, осуществляют широкий перенос усвоенного на решение новых учебных пpaктических задач....
21 11 2025 22:14:41
Первый из трёх уроков, отведенных на изучение голосеменных растений. Урок наглядно демонстрирует возможности УМК «Сферы» для реализации деятельностного подхода в обучении, применения ИКТ....
20 11 2025 10:58:43
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок-игра проводится при подведении итогов по теме. Урок составлен к учебнику «Биология» под редакцией И.Н. Пономаревой. Повторяет материал по теме в виде игры, активизирует познавательный интерес учащихся....
19 11 2025 4:21:44
Концепция личностно-ориентированного обучения, которая активно
внедряется в современный образовательный процесс, подразумевает в первую очередь
такое образование, в котором личность ученика была бы в центре внимания педагога как
психолога. Основными принципами такого обучения является признание
индивидуальности ученика, создание необходимых и достаточных условий для его
развития. В связи с этим, мною используются современные образовательные технологии
на уроках биологии, стараюсь максимально приблизить психологический климат на
уроке к идеальному, дабы добиться активизации познавательной деятельности учащихся.
Результатом моих педагогических исканий являются методические разработки уроков,
которые помогают мне реализовать идеи личностно-ориентированного обучения. Одной из таких разработок хочу поделиться с вами.
...
18 11 2025 2:43:51
Описываются возможные повреждения скелета; разъясняются цели доврачебной помощи. Учащиеся приобретают навыки оказания первой доврачебной помощи при ушибах, растяжениях связок, вывихах суставов, переломах костей....
17 11 2025 8:48:38
Цель урока: определить понятие «жизнь»; познакомиться с различными теориями происхождения жизни....
16 11 2025 8:49:30
Данная тема всегда вызывает затруднения при изучении её учащимися. Обдумывая каждый этап урока, поняла, что ученики должны сами вовлекаться в изучение нового материала. В этом помогла презентация к уроку. Анимация, использованная на уроке, наглядно показывает сложные процессы обмены веществ....
15 11 2025 21:22:11
Обобщающий урок-игра для 8-го класса проводится в занимательной форме смотра знаний с целью углубить и закрепить знания учащихся по биологии по темам "Обмен веществ", "Выделение", "Терморегуляция". Через занимательные задания развивается биологическое мышление, устная речь, способность применять имеющиеся знания при поиске решения проблемных ситуаций....
14 11 2025 2:54:34
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Учащиеся знакомятся с особенностями строения головного мозга, функциями его основных отделов....
13 11 2025 7:38:10
На примере данного урока показывается, каким образом можно использовать возможности персонального компьютера для изучения системы органов дыхания человека. Используя достаточно простой арсенал технических средств, учитель повышает не только уровень сформированности своих информационных компетенций, но и помогает ребенку в раскрытии его творческого потенциала.
...
12 11 2025 7:29:15
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.
...
11 11 2025 2:58:13
В разных условиях среды естественный отбор имеет различный хаpaктер. Выделяют три формы естественного отбора: движущий, стабилизирующий, дизруптивный....
10 11 2025 20:23:34
Микроорганизмы − собирательное название группы живых организмов, которые слишком малы для того, чтобы быть видимыми невооружённым глазом (их хаpaктерный размер — менее 0,1 мм). В настоящей статье рассмотрены отдельные представители невидимого мира − бактерии. Затронуты вопросы истории развития микробиологии, разнообразия бактерий, а также основные свойства для человека и окружающей среды....
09 11 2025 4:31:50
Как творческий учитель может показать детям действие естественного отбора? А можно его просто смоделировать!
...
08 11 2025 20:27:13
Данный урок является завершающим по теме «Птицы» в 7-м классе по УМК Пасечника. Цель урока: расширить знания по теме, привить интерес к предмету, научить самостоятельно находить необходимую информацию, способствовать развитию познавательного интереса....
07 11 2025 11:55:12
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....
06 11 2025 16:40:44
Урок биологии "Движение крови по сосудам" иллюстрирует использование проблемного обучения. На различных этапах урока используется проблемное изложение материала. Частично исследовательский хаpaктер носит лабораторная работа "Измерение скорости кровотока мелких артерий и капилляров ногтевого ложа", проблемный вопрос содержит домашнее задание....
05 11 2025 10:29:51
Урок биологии в 8-м классе проводится с использованием презентации и готового мультимедийного учебного пособия. Ученикам не даются готовые сведения по новой теме, они работают с текстом учебника и интеpaктивным диском. При закреплении материала используются кадры презентации с утверждениями "да" или "нет".
...
04 11 2025 7:56:52
На занятии дается понятие митоза как универсального способа сохранения постоянства числа хромосом, формируются знания о механизмах клеточного деления....
03 11 2025 12:48:34
Цель урока: расширить знания учащихся о растениях паразитах и хищниках; выявить, в чем состоит необычность этих растений и каковы ее причины....
02 11 2025 15:16:20
Для разработки данного занятия были использованы элементы адаптивной системы обучения, которая предусматривает разные формы индивидуальной и групповой работы, а также навыки исследовательской работы. Например, статистическая пара – совместная работа учащихся, сидящих за одной партой. В данном случае работа на минилаборатории NOVA 5000....
01 11 2025 3:47:11
Цель мероприятия: воспитание у детей чувства ответственности за судьбу птиц. Учащиеся знакомятся с перелетными птицами; учатся заботиться о них, делают для них гнездовья, защищают от хищников и xyлиганов....
31 10 2025 11:50:17
Величайшим богатством человека является его здоровье.
Быть здоровым - нормальное желание любого человека. Быть физически и духовно здоровым человеком - великое счастье.
Сценарии выступления "Зеленая аптека" можно использовать и как самостоятельное выступление для учащихся младших классов, как средство популяризации знаний о лекарственных растениях....
30 10 2025 1:53:13
Урок-экскурсия биологии в 7-м классе по теме "Многообразие животного мира" представляет собой мультимедийную разработку, выполненную в программе Power Point. Использование презентации на уроке дает возможность учителю тщательно подготовить материал, необходимый для обобщения по пройденной теме, использовать большое количество иллюстраций....
29 10 2025 12:30:22
Задачи урока: сформировать у учащихся понятия о значении витаминов в жизни человека; систематизировать знания о группах витаминов, продуктах питания в которых содержатся витамины, знания о симптомах, вызванных недостатком витамина....
28 10 2025 0:29:16
По внешнему виду млекопитающие очень разнообразны, что связано с разными условиями жизни, способом питания и поведения. Но все-таки, все системы органов у млекопитающих имеют общее строение и функциональные возможности....
27 10 2025 1:39:43
Открытый урок-лекторий, на котором присутствуют учащиеся 6-х и 9-х классов, а также гости и приглашенные.
На уроке формируются бережное отношение к здоровью как к главной ценности человека, убежденность в необходимости соблюдения санитарных норм и правил гигиены....
26 10 2025 19:33:40
Урок предназначен для учащихся 6-х классов. Для его подготовки были использованы элементы проектной технологии. Элементы игры, компьютерные презентации, составленные учащимися, позволяют учителю поддерживать высокий познавательный интерес учащихся на уроке....
25 10 2025 8:10:12
Цель урока: формировать у учащихся новые анатомо-физиологические понятия о питательных веществах, пищеварении, строении и функциях органов пищеварения, ферментах, пищеварительных железах, всасывании, гигиенических условиях нормального пищеварения. На уроке развивается умение экспериментировать, работать с книгой, обосновывать правила гигиены пищеварения.
...
24 10 2025 7:57:29
Элективный курс "Основы медицинской генетики" предназначен для учащихся 11-го класса, желающих углубить свои знания по генетике человека.
...
23 10 2025 20:21:30
Основная образовательная ценность информационных технологий в том, что они позволяют создать неизмеримо более яркую мультисенсорную интеpaктивную среду обучения с почти неограниченными потенциальными возможностями, оказывающимися в распоряжении и учителя, и ученика. Статья представляет собой обобщение опыта по экспериментальному внедрению информационных технологий в учебно-воспитательный процесс на уроках биологии.
...
22 10 2025 16:47:47
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.
...
21 10 2025 3:14:37
Приведена программа занятий с учащимися среднего школьного возраста в целях формирования у них экологической культуры. ...
20 10 2025 6:18:37
Урок продолжает формирование знаний о размножении, хаpaктеризует мейоз, формирует знания об изменении молекул ДНК и хромосом на протяжении мейоза, раскрывает биологическое значение мейоза....
19 10 2025 20:25:44
Урок разработан с применением здоровьесберегающих, информационных технологий, элементов проблемного обучения. Он может использоваться в работе с учебником "Человек.8" любой линии, но особенно ценен для школ Здоровья, так как содержит пpaктическую часть о способах укрепления иммунитета, выполняемую учащимися в группах и затем обсуждаемую в классе.
...
18 10 2025 18:55:46
Селье назвал их «маленькими органами большого значения». С целью акцентирования внимания на важной роли желез внутренней секреции в регуляции функций организма разработан урок обобщения и систематизации знаний по соответствующей теме.
...
17 10 2025 0:47:52
Урок-игра по курсу «Природоведение». Предлагается как обобщающий урок по теме «Беспокойная планета». В ходе урока повторяется и обобщается материал о вулканах, гeйзерах, землетрясениях. За каждое выполненное задание присваивается определённое количество баллов, соответствующее «передвижению» к следующей станции. Задания разнообразны по форме и содержанию, предполагают развитие внимания, логики, навыков структурирования материала....
16 10 2025 6:46:11
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 ::
