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:
Задачи урока: организовать усвоение понятий: «размножение», «бесполое размножение», «пoлoвoе размножение», «гаметы», «зигота», «зародыш», «гермафродит»; провести сравнение (найти сходство и различие) живых и неживых организмов; создать условия для формирования понятия «размножение» как общего свойства живых организмов....
20 11 2025 8:22:45
Данный урок биологии, проведенный в 7 классе, поможет расширить знания учащихся о многообразии насекомых, ознакомит с первично бескрылыми и крылатыми класса насекомых, покажет их значение в разнообразных природных сообществах, воспитывает бережное отношение к природе.
...
19 11 2025 16:32:28
Урок знакомит учащихся с историей переливания крови, выявляет значение переливания крови как важного достижения современной медицины, выясняет причины групповых различий крови у людей.
...
18 11 2025 19:21:36
На уроке проявляются большие возможности для экологического воспитания учащихся, раскрывается роль уроков химико-биологического цикла в воспитании экологически грамотного поколения с экологической ответственностью....
17 11 2025 23:52:41
Урок изучения нового материала проводится в 6-м классе по программе И.Н. Понамаревой. Создание на уроке ситуации интеллектуального затруднения, использование проблемных задач способствует творческому мышлению, столь необходимому каждому в повседневной жизни. На уроке создаются условия для развития познавательных, творческих, коммуникативных и рефлексивных способностей учащихся. Объяснение нового материала на уроке происходит с использованием компьютерной презентации. Это обеспечивает активное восприятие нового учебного материала, позволяет учителю организовать новые, нетрадиционные формы учебной деятельности, широко использовать методы активного, деятельностного обучения в организации творческой работы учащихся, сделав изучение биологии более мобильным....
16 11 2025 2:58:19
На уроке рассматривается ода Ломоносова «Вечернее размышление о Божием величестве при случае великого северного сияния». На примере показывается, что научные труды Ломоносова не только прокладывали пути современному знанию, но и устремлены в будущее, к нам. По ходу урока учащиеся работают в электронном конспекте....
15 11 2025 13:31:14
Урок формирует представление о здоровом образе жизни как средстве духовного, физического и социального благополучия личности. Формируются знания и представления о полезных и вредных привычках; развиваются навыки сохранения здоровья....
14 11 2025 3:25:16
Урок-игра обобщяет и проверяет знания учащихся о законах наследования и их цитологических основах, о закономерностях изменчивости, ее формах, о методах изучения наследственности человека....
13 11 2025 10:13:41
Цель урока: ознакомление учащихся с пагубным воздействием курения на организм человека, формирование негативного отношения к табакокурению, показать , что курение вредит не только курящему человеку, но и всему обществу, что курение – это не только проблема отдельного человека, это проблема всего общества.
...
12 11 2025 9:51:17
Урок биологии по теме «Зрительный анализатор» для учащихся 8-х классов направлен на формирование понимания связи между структурой и функциями конструктов органов и организма на примере анализаторов, и расширение представлений учащихся о функционально-структурных связях зрительного анализатора....
11 11 2025 12:24:39
В статье описаны положительные аспекты использования интеpaктивного комплекса на уроках. В качестве примера в статью включена разработка урока биологии с показом презентации....
10 11 2025 17:55:23
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.
...
09 11 2025 10:12:52
В последнее время наблюдается снижение интереса к изучению большинства школьных предметов. Привить интерес к сложному предмету можно только через игру. Занимательные мероприятия способствуют обогащению ученика новыми знаниями, расширению кругозора....
08 11 2025 23:53:55
Урок разработан на основе метода учебного проекта с использованием ЦОР. Данный урок заключительный в разделе "Пищеварение", на котором учащиеся 8-го класса защищают исследовательские проекты, над которыми работали по группам в течение двух недель. Цели проектов: обоснование гигиенических условий нормального пищеварения, режима питания школьников.
...
07 11 2025 22:11:27
Урок биологии в 6-м классе ставит перед учащимися проблему: могут ли растения существовать обособленно, без окружающей среды?...
06 11 2025 23:14:58
Это урок, в задачу которого входит детальное изучение современных теорий происхождения жизни на Земле. У учащихся отpaбатываются умения самостоятельно совершить выбор той гипотезы, которая, по их мнению, верна и пpaктически доказуема. Отpaбатываются умения выделять главное, сравнивать, отстаивать свое мнение
...
05 11 2025 5:31:43
В работе рассказывается о свойствах УМК «Перспективная начальная школа», таких как комплектность, инструментальность, интеpaктивность и интеграция. Используются примеры из своей пpaктики, рассказывается об особенностях УМК «Перспективная школа», которые существенно отличают его от всех других комплектов начальной школы....
04 11 2025 1:37:51
Данная разработка предлагает проведение зачетного урока по теме "Пищеварительная система". На уроке используется групповая работа. Эта методика позволяет в течение одного урока опросить всех учеников в классе, еще раз повторить наиболее сложные вопросы темы. Ее можно использовать при проведении зачетного урока любого раздела биологии.
...
03 11 2025 14:34:18
Учащиеся знакомятся с историей происхождения человека; изучают этапы становления человека....
02 11 2025 20:48:55
Тело спирогиры состоит из неветвящихся нитей, которые состоят из одного ряда одинаковых, вытянутых, цилиндрических клеток, имеющих длину от нескольких миллиметров до 8-10см...
01 11 2025 13:43:11
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок биологии по теме «Тип Члeнистоногие» (рассчитан на 2 академических часа) подробно изучает поведение и образ жизни общественных насекомых, их значение в природе и жизни человека. Учитывает требования подготовки учащихся, использует элементы ИКТ-технологии и проблемного обучения....
31 10 2025 11:16:50
Формировать у учащихся новые анатомо-физиологические понятия - дыхательные движения, продолжать развивать у учащихся общебиологические понятия о взаимосвязи строения и функции органов дыхания, саморегуляции. Развивать гигиенические понятия (о вреде пыли и курения), развивать умения учащихся работать с учебником....
30 10 2025 4:24:17
Школьная факультативная лекция - метод обучения, отвечающий требованиям классического урока изучения нового материала и являющийся частью лекционно-семинарской системы. Ее использование на уроках общей биологии в 9-м классе позволяет формировать у учащихся умение планировать ответ, выделять основные моменты лекции, формулировать выводы, успешно усваивать сложный и объемный материал. В статье рассмотрен пример использования факультативной лекции на уроке по теме "Деление клетки: митоз и мейоз"....
29 10 2025 2:28:52
На уроке используются элементы модульной технологии, которая позволяет учащимся самостоятельно добывать новые знания и работать в индивидуальном режиме....
28 10 2025 8:50:25
Урок по зоологии проводится по принципу телевизионной игры "Счастливый случай". На ней учащиеся должны показать свои знания о земноводных. Игра состоит из четырех гeймов, в ней участвуют 2 комaнды....
27 10 2025 14:45:32
Урок позволяет раскрыть особенности строения и образа жизни птиц разных экологических групп.
...
26 10 2025 3:35:11
Развивающая игра по теме «Корень». Подобные игры способствуют лучшему усвоению и запоминанию материала, большей заинтересованности в предмете.
...
25 10 2025 20:55:52
Урок является расширением темы "Природные зоны Африки". При его подготовке используется большое количество дополнительного материала: музыка, слайды, сообщения учащихся. Подобное изложение материала повысит интерес учащихся к изучаемым темам и улучшит усвоение предмета. Данный материал может быть использован и во внеурочное время, и для подготовки предметной недели по естественным наукам....
24 10 2025 4:13:26
Цели урока: повторить особенности строения водорослей, как наиболее просто организованных растительных организмов. Особенности размножения водорослей в разных условиях среды; многообразие водорослей; значение водорослей в природе и жизни человека; воспитание интереса к урокам биологии....
23 10 2025 5:30:31
Урок нацелен познакомить учащихся с часто применяемыми лекарственными растениями. В игровой занимательной форме обобщить представления о многообразии и лекарственном значении растений родного края....
22 10 2025 19:11:28
В самом простом понимании биология - наука о жизни и развитии живых тел. Изучение в школе предмета "Биология" на вербальном уровне не создает правильного представления об изучаемых объектах и явлениях. Поэтому главной задачей учителей биологии является разумное использование в учебном процессе наглядных средств обучения.
...
21 10 2025 9:29:16
Животные получают необходимый им кислород из атмосферы или воды, в которой он растворен. Поэтому их органы дыхания разнообразны. Связь органов дыхания со всеми...
20 10 2025 11:23:13
В современном постоянно меняющемся, динамическом мире на первый план выходит не просто обучение учащегося предметным знаниям, умениям, навыкам, а личность учащегося как будущего активного деятеля. Важную роль в формировании необходимых ЗУН, а также качеств личности учащегося играет ИКТ. Одной из основных задач школьного курса биологии выступает формирование у учащегося умения работать с информацией....
19 10 2025 11:57:29
Урок позволяет расширить знания учащихся о строении и функциях нервной системы; сформировать знания об особенностях внешнего и внутреннего строения спинного мозга и о его функциях....
18 10 2025 16:22:43
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....
17 10 2025 16:44:12
Урок разработан в технологии "педагогическая мастерская". В данной технологии для привлечения к процессу познания необходимы личностные мотивации (слово, музыка, действие), важен сам процесс поиска, свобода выбора материала и вида деятельности, ответственность каждого....
16 10 2025 16:44:11
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....
15 10 2025 5:32:32
Урок по теме "Человек в ответе за природу" учит бережно относиться к окружающему миру....
14 10 2025 7:25:41
Урок направлен на изучение признаков, причин желудочно-кишечных заболеваний и выявление путей их профилактики. У учащихся совершенствуются умения работать с текстом и навыки работы в группах, развиваются умения анализировать, выделять главное, обобщать. Урок способствует гигиеническому воспитанию учащихся....
13 10 2025 2:24:31
На уроке изучаются возможности использования приемов для формирования личности учащихся на уроках биологии, проводится диагностика пpaктического применения приемов, формируется среда личностно ориентированного развития учащихся....
12 10 2025 18:41:54
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. ...
11 10 2025 4:55:16
На уроке подробно рассматривается процесс трaнcпортировки веществ в организме данных животных. Учащиеся работают с дидактическими карточками и слайдами презентации....
10 10 2025 9:46:55
Урок проводится по технологии "педагогическая мастерская", которая предполагает предметно-деятельностный подход к обучению. Сочетание УМК по биологии под редакцией Н.И.Сонина и применение технологии педагогической мастерской способствует развитию познавательной активности учащихся, формирует стойкий повышенный интерес, прививает навыки самостоятельной работы. В течение урока дети находятся в постоянной деятельности по получению новых знаний, их корректировке и систематизации....
09 10 2025 21:17:31
Материал урока привлекает внимание учащихся к здоровью. На уроке рассматриваются жизненные ситуации, формируется умение применять знания на пpaктике. Развивается умение работать с информацией, структурировать ее, сравнивать, делать выводы. В урок включена пpaктическая работа, используется групповая форма работы. Контроль знаний осуществляется при помощи занимательного материала. Домашнее задание имеет творческий хаpaктер....
08 10 2025 12:12:23
Биологическая игра предлагается школьникам 6-го класса как обобщающий урок по программе регионального компонента в биологическом образовании. Содержание игры позволит углубить и обобщить знания школьников в области биологии растений Хабаровского края. В процессе игры развиваются творческие способности, интерес и познавательная деятельность школьников, навыки межличностного общения. Воспитать у учащихся любовь к родному краю, желание знать и сохранять его природу - цель игры.
...
07 10 2025 5:22:17
Модульная технология позволяет улучшить качество преподавания биологии в
период перехода на одночасовую программу преподавания. Она помогает учащимся
ориентироваться в обилии учебного материала. При использовании модульной
технологии учащиеся работают самостоятельно, общаются, помогают друг другу,
оценивают себя и своих товарищей. Учитель управляет процессом обучения,
консультирует и поддерживает учеников. В ходе урока дети получают много
оценок, которые выставляются только в лист контроля. Двойка перестает быть
"приговором" для ученика, он может самостоятельно доработать материал и
исправить ее. В журнале выставляю оценки "выходного контроля".</p>
...
06 10 2025 3:14:59
Урок знакомит со строением и функциями глаза и его частями, взаимосвязью на конструктивном уровне. Вводятся новые термины и понятия (глазное яблоко, склера, роговица, сосудистая и радужная оболочки, зрачок, хрусталик, стекловидное тело, палочки, колбочки, желтое пятно, слепое пятно). У учащихся формируется бережное отношение к своему здоровью....
05 10 2025 4:10:39
При использовании мультимедиа-презентаций в процессе объяснения новой темы достаточно линейной последовательности кадров, в которой показаны самые выигрышные моменты темы. На экране появляются определения, схемы, которые ребята записывают в тетрадь, мне не приходится тратить время на повторение, успеваю рассказать больше. ...
04 10 2025 21:52:49
Урок представлен групповым проектом. Каждая группа работает над определённой проблемой, выдвигает гипотезу и в ходе работы подтверждает или опровергает её. Группа «Историки» освещает историю переливания крови; группа «Медики» рассказывает о групповых факторах крови; группа «Генетики» решает пpaктические задачи; группа «Социологи» рассказывает о результатах анкетирования; группа «Служба крови» освещает проблемы донорства....
03 10 2025 7:10:52
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.
...
02 10 2025 2:16:25
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 ::
Функции желез внутренней секреции. Гормоны