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:
Зубная щётка - одно из величайших изобретений человечества - это основная составляющая личной гигиены человека. Человек обязательно должен ухаживать ежедневно за полостью рта с помощью зубной щётки, ведь это не только здоровые зубы и дёсны, а это в целом это наше здоровье. Ухаживая за полостью рта с помощью зубной щётки, мы бережём своё здоровье. Презентацию можно использовать на уроке биологии в 8-м классе при прохождении темы "Пищеварительная система человека"....
10 11 2026 14:54:10
Главная цель образования сегодня - научить детей учиться и творчески применять полученные знания на пpaктике. Применяемая технология позволяет создать условия для достижения этих целей. Она располагает огромным количеством различных приемов, совпадающие с индивидуальным стилем преподавания....
09 11 2026 8:55:44
На уроке вместе с учащимися выясняем, что является источником энергии для всех живых организмов? В результате каких процессов осуществляется образование энергии и ее аккумулирование в клетках? Сколько этапов выделяют в этом процессе? По каким законам термодинамики осуществляется превращение энергии? В заключение урока - решение авторских задач на тему "Энергетический обмен".
...
08 11 2026 15:53:58
Цель урока: сформировать у учащихся представление о паразитических плоских червях, особенностях их строения, мерах борьбы с ними....
07 11 2026 22:24:47
Занятие с целью познакомить учащихся с жизнью деревьев и кустарников зимой, с особенностями их формы, окраски, ветвления, расположения почек, с приспособленностью растений к зимним условиям....
06 11 2026 21:25:10
Урок в 7-м классе углубляет знания об отличительных чертах организации водорослей, показывает их разнообразие, знакомит с основными отделами, на которые подразделяют водоросли в зависимости от особенностей их строения, рассматривает приспособленность основных представителей к жизни в различных условиях среды, значение водорослей в природе и народном хозяйстве; продолжает формирование умений узнавать изученные водоросли, обосновывать их принадлежность к тому или иному отделу.
...
05 11 2026 7:59:56
Цель урока - сформировать у школьников понятие "анализирующее скрещивание", познакомить их с сущностью и причинами неполного доминирования (промежуточного наследования)....
04 11 2026 4:28:52
Данный материал можно использовать на уроках биологии или классных часах, посвященных правильному питанию. Урок рассчитан на учеников 8–9-х классов, но может использоваться и в других возрастных категориях с незначительными доработками. Данная разработка ставит своей целью: повысить потребительскую грамотность учащихся, заинтересовать ребят правильным питанием....
03 11 2026 21:10:49
Особенностью боррелиоза у собак является течение без выраженных клинических признаков. Это провоцирует переход острой стадии болезни в хроническую....
02 11 2026 1:30:14
Данный урок является первым и основным при изучении большой темы "Наследственность и изменчивость". От понимания и усвоения основных понятий генетики будет зависеть успех изучения последующих уроков этой темы. Урок направлен на ознакомление и понимание учащимися основных понятий генетики. Ученики работают в рабочих листах и при необходимости они могут использовать эти "подсказки" на последующих уроках. Данное изложение материала позволяет учащимся осознанно, с пониманием формировать базовые знания. Простейшие генетические задачи вызывают интерес у школьников...
01 11 2026 17:23:28
Урок обобщает и систематизирует знания учащихся о строении и функционировании клетки, взаимосвязях частей и органоидов клетки как основе её целостности, обмене веществ, лежащих в основе жизнедеятельности клетки; закрепляет знания о гене, генетическом коде, систематизирует знания о механизме трaнcляции, синтезе белков в рибосоме....
31 10 2026 9:24:44
Исследовательская деятельность в преподавании биологии позволяет не только значительно расширить у учащихся диапазон знаний по этому предмету, но и ведет к возрастанию интереса к этим предметам, способствует возникновению профессиональной деятельности....
30 10 2026 6:12:35
Давно заметил человек, что некоторые растения излечивают от недугов. Так из поколения в поколение передавались сведения о целебных свойствах растений. Значение лекарственных растений в настоящее время не падает, а наоборот, возрастает. В течение тысячелетий многие из древнейших лечебных средств переходили из поколения в поколение, причем некоторые из них сохранились до сих пор....
29 10 2026 3:31:53
Результаты эволюции проявляются в трех следствиях: органической целесообразности, постепенном усовершенствовании организмов, многообразии видов....
28 10 2026 21:42:33
Контроль знаний и умений обучающихся является важным звеном учебного процесса. Проверка знаний и умений побуждает обучающихся напряженно работать, воспроизводить в памяти изученный материал, развивает у них мыслительные операции. Решающее влияние на повышение эффективности учебно-воспитательного процесса проверка оказывает в тех случаях, когда она носит многосторонний хаpaктер, проводится с помощью разнообразных методов и приёмов, способствует усвоению основного содержания курса биологии, обеспечивает деятельное участие всего класса.
...
27 10 2026 4:15:11
Урок проводится в форме изучения нового материала, на котором учащимся отводится активная роль: они готовят сообщение о биографии В.И. Вернадского, выполняют самостоятельную работу, тест. Урок должен проводиться в кабинете, имеющем компьютер с мультимедийным проектором и интеpaктивной доской.
Контроль на уроке предлагается в форме тестирования....
26 10 2026 11:58:29
Налицо существенное ухудшение здоровья детей в нашей стране, связанное с различными причинами, в связи с этим не случайно одним из направлений деятельности современной школы является сохранение здоровья подрастающего поколения. Для этого используются здоровьесберегающие технологии, предполагающие совокупность педагогических, психологических и медицинских воздействий, направленных на защиту и обеспечение здоровья, формирование ценного отношения к нему....
25 10 2026 4:11:36
Урок построен в форме групповой работы, что обеспечивает эффективное использование лабораторного оборудования в условиях недостаточного материального обеспечения. Урок предусматривает лабораторную работу, заполнение таблиц о функциях и составе крови. Перемещение групп в ходе урока обеспечивает динамичность урока, смену деятельности. Материалы урока включают задания для групп, маршрутные листы, контроль - презентацию для первичной проверки усвоения знаний.
...
24 10 2026 22:30:18
Цель комбинированного урока: познакомить учащихся со строением органов кровообращения (сосудами и сердцем), а также изучить закономерности движения крови и лимфы в организме человека....
23 10 2026 9:16:20
Цель урока: раскрытие роли бактерий в природе и жизни человека, введение понятия "бактериальное загрязнение Черного моря"....
22 10 2026 8:25:51
Представленный урок "Видообразование. Результаты микроэволюции", проведённый в 11-х классе, направлен на комплексное повторение и закрепление знаний учащихся об эволюционных процессах популяций, повторение генетики (полиплоидия, гибридизация, хромосомные мутации). Учащиеся получают представление о путях, типах и скорости видообразования. Постоянно ставятся проблемные вопросы, проводится связь нового материала с ранее изученным, его сравнение, обобщение. На основе наводящих вопросов ребята самостоятельно формируют выводы, умело связывают теоретический материал с пpaктикой жизни....
21 10 2026 0:21:17
Приобретение студентами знаний и умений по проектированию структуры баз данных, построению пустых таблиц, созданию связи между ними, вводу данных способствует формированию общеучебной компетенции студентов, развитию умений самоорганизации учебной деятельности при выполнении заданий на свертывание учебной информации, обобщение и установление причинно-следственных связей с использованием современных средств обучения.
...
20 10 2026 3:54:37
Урок проводится в рамках технологии проблемного обучения. Учащиеся-исследователи, ведущие раскопки на холмах, так как корни – подземный орган растения. Терминологическая работа фиксирует внимание учащихся на основных понятиях темы. Проблемные вопросы и задачи способствуют развитию мышления учащихся....
19 10 2026 17:55:17
Предлагается материал на повторение пройденного материала по зоологии. Игра проходит в виде "Счастливого случая". Каждый класс имеет категории, их всего по баллам 5. Категории усложняются и оцениваются по баллам. Увлекательно играть и узнавать новое....
18 10 2026 11:13:45
Свертывание крови – физиологический процесс, предотвращающий выход плазмы и клеток крови из кровеносного русла, путем поддержания целостности сосудистой стенки....
17 10 2026 9:35:18
В статье раскрываются возможности современного школьного сада как универсального средства социализации, реабилитации, а также развития политехнических знаний, умений и навыков учащихся школ VIII. Показано особое значение школьного сада как пропедевтического инструмента подготовки будущих садовников. Дан краткий экскурс создания, развития и значения школьных садов, начиная с VIII века до настоящего времени. Авторы сожалеют о сокращении школьных садов в постсоветское время и выражают надежду на их возрождение....
16 10 2026 19:50:46
Предлагаемая модульная программа, ставит своей целью формировать знания об онтогенезе как сложном процессе индивидуального развития каждой особи органического мира, познакомить обучающихся с типами онтогенеза и его периодами, развивать навыки работы с учебником, модульными программами....
15 10 2026 13:17:21
Урок позволяет сформировать понятие о виде, структуре вида, его критериях; определить понятие о популяции как о структурной единице вида. Занятие поможет детям приобрести навыки работы с лабораторным оборудованием, развивать умения наблюдать, делать выводы, описывать особей видов по морфологическому критерию.
...
14 10 2026 14:34:51
Интегрированный урок биологии и экологии в 8-м классе. Цель урока – обобщить и углубить знания по темам: «Пищеварение», «Обмен веществ и энергии. Витамины»....
13 10 2026 5:27:39
Урок природоведения с использованием компьютерных технологий в 5-м классе....
12 10 2026 2:55:14
КВН для учащихся 5-х классов обобщает и закрепляет знания об осенних явлениях, развивает творческие способности детей, воспитывает бережное отношение к природе. Данное мероприятие может использоваться в рамках декады естественно-научного цикла....
11 10 2026 0:55:23
Сегодня подготовка школьника к жизни предполагает не столько вооружение его необходимыми знаниями, сколько способами овладения ими. В работе описываются используемые автором технологии и приемы развития интеллектуальных способностей на уроках биологии....
10 10 2026 14:42:52
Поглощение корнями воды и минеральных веществ — наиболее важная их функция, неразрывно связана со всем комплексом процесса обмена веществ растительного организма....
09 10 2026 8:31:33
Разработка бинарного урока по биологии и английскому языку в 6-м классе. Основа урока - работа с применением заданий, позволяющих применять учащимся знания, приобретенные ранее.
...
08 10 2026 14:17:11
В руки ребят попал старинный мaнycкрипт, некоторые участки которой со временем оказались утерянными. Для их восстановления требуется совершить виртуальное путешествие в сказочную страну Растений-Легенд. Путь туда лежит через четыре "долины" - "Долину Загадок", "Долину Свитков", "Долину Мифов", "Долину Прагматиков"....
07 10 2026 0:29:21
Цель урока: познакомить учащихся с насекомыми-переносчиками возбудителей болезней человека и паразитами сельскохозяйственных животных, показать необходимость изучения их жизни и строения для борьбы с ними....
06 10 2026 12:23:10
Тематическое обобщение и систематизация обеспечивают усвоение целой системы или цикла понятий, изучаемых в течение длительного времени и составляющих содержание обширных разделов программы. В статье представлен пример урока.
...
05 10 2026 11:38:16
Материал урока знакомит учащихся с растениями и животными, используемыми в символике г. Абакана и республики Хакасия. Во время проведения игры ребята разгадывают кроссворды, загадывают загадки, рассказывают стихи хакасских поэтов о красоте родного края. Данный урок-игру можно провести как внеклассное мероприятие....
04 10 2026 14:58:56
Урок природоведения в 5-м классе с использованием информационных коммуникативных технологий. В разработке представлен план урока. Содержание урока позволяет закрепить и обобщить знания о строении Земли, о гипотезах происхождения Земли и Солнечной системы; о сущности землетрясений, извержении вулканов, возникновении смерчей; о погоде и осадках; об атмосфере и гидросфере; об особенностях Земли, обусловивших существование на ней жизни....
03 10 2026 10:15:19
Концепция этого педагогического проекта – четкая формулировка проблем, целей, задач, форм и методов работы, диагностируемость компетентностей – позволяет решать основную задачу школы: создание условий для достижения учениками определенного уровня компетентности, то есть формирование качеств личности, обеспечивающих решение познавательных, коммуникативных, развивающих, творческих задач.
...
02 10 2026 18:48:10
В данном уроке отражены вопросы возникновения жизни на Земле. С древних времён и до наших дней существовали различные концепции по этому поводу. В настоящее время живое происходит только от живого, но вопрос возникновения жизни на Земле остаётся открытым.
...
01 10 2026 18:28:13
Урок биологии с применением проблемного подхода для развития интеллектуальных и творческих способностей учащихся.
Моей целью как учителя является формирование саморазвивающейся, умеющей принимать самостоятельные правильные решения личности, то есть субъекта деятельности, производящего самого себя. Мотивация, приносящая ребенку радость познания, вызывает устойчивый интерес к учебе....
30 09 2026 11:50:52
Представлены различные дидактические материалы, позволяющие повысить наглядность урока. В ходе урока идет овладение наиболее важными понятиями и терминами. В заключение урока проводится первичная проверка знаний по дидактическим карточкам и в форме устного фронтального опроса.
...
29 09 2026 12:20:39
В данной статье представлен материал урока по теме « Беспозвоночные» в 7 классе по программе Пасечника. Урок в игровой форме позволяет обобщить знания о моллюсках, насекомых и других беспозвоночных животных. Занимательные задания не только повысят интерес к изучению предмета и окружающего мира, но и позволят детям применять полученные знания в повседневной жизни.
...
28 09 2026 19:20:39
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....
27 09 2026 17:35:46
Материалы публикации помогут учителям при подготовке проблемных уроков, при подготовке к выступлениям на семинарах, методических объединениях, педагогических советах....
26 09 2026 18:53:44
На уроке доказывается, что законы Менделя применимы к генетике пола различных живых организмов. Учащиеся знакомятся с путями наследования некоторых наследственных заболеваний, учатся самостоятельно обнаруживать генетические закономерности при решении генетических задач....
25 09 2026 2:19:27
В перспективе с целью реализации компетентностного подхода в контрольные измерительные материалы ЕГЭ будут включены ситуативные задачи, проверяющие способности школьников, их интеллект, понимание жизненных ситуаций, умение логически мыслить и принимать грамотные решения.
...
24 09 2026 15:22:26
Урок направлен на формирование знаний о функциях корня, особенностях строения корневых систем и расположения различных типов корней на растении. Во время урока дети работают с материалами презентации, табличным материалом и с гербарными экземплярами растений, что способствует формированию различных УУД учащихся....
23 09 2026 17:30:37
В учебно-воспитательном процессе необходимо использовать только те пословицы, терминология которых понятна современному школьнику. Кроме включения в содержание курса «Биология» народных пословиц и поговорок, целесообразно кратко рассказывать о народных праздниках, например: «Проводы зимы», «Масленица» и т.д....
22 09 2026 5:39:53
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 ::
