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 является обобщающим по теме «Селекция» и сочетает в себе проверку степени усвоения, закрепление, систематизацию знаний и терминологии по пройденной теме, самоконтроль и самооценку. Проверка знаний сопровождается яркой презентацией и подготовка к сдаче ЕГЭ по биологии....
24 11 2025 18:29:56
Урок «Особенности живого организма» подводит итоги изучения темы в 5-м классе. Игровая форма позволяет использовать данный материал и во внеурочное время....
23 11 2025 6:38:20
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 11 2025 4:44:57
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....
21 11 2025 13:59:34
Урок помогает обобщить, систематизировать и расширить знания по главам "Происхождение человека" и "Строение организма"....
20 11 2025 9:58:51
Урок носит мировоззренческий аспект, позволяет учащимся соединить воедино знания, полученные на уроках естественно-гуманитарного цикла. Синтез информации позволяет учащимся на более доступном уровне понять сущность природных явлений и явлений языка. Использование различных форм работы позволяет поддерживать на высоком уровне познавательную деятельность учащихся. Использование личностно ориентированного подхода позволяет добиться более высокого качества обучения....
19 11 2025 10:29:11
Урок знакомит с историей изобретения микроскопа, схемой его строения, правилами работы с микроскопом и техникой безопасности при проведении лабораторной работы. Учащиеся освоят технику приготовления временного препарата....
18 11 2025 18:45:11
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....
17 11 2025 10:55:16
Урок поможет доказать, что клетка - самостоятельная живая система, имеющая объём; научит сравнивать одноклеточные и многоклеточные организмы по сложности организации, выявит черты сходства и различия.
...
16 11 2025 15:50:10
В ходе урока раскрывается сложность проявления биотических связей в природе (прямые, косвенные, односторонние, двусторонние); их результаты для жизни видов. Дается определение и раскрывается сущность основных понятий: «комменсализм», «мутуализм», «симбиоз», «аменсализм», «протокооперация»....
15 11 2025 5:33:21
Интегрированный урок-обобщение по природоведению в объединяет в себе биологию, географию, музыку и изобразительное искусство. За основу взят отрывок "Доисторическая жизнь" на музыку И.Стравинского "Весна Священная" из мультфильма У.Диснея "Фантазия". Урок представляет собой творческое задание с обсуждение результатов и научную критику....
14 11 2025 11:14:37
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Учащиеся знакомятся с многообразием грибов, знакомятся с правилами сбора грибов и их значением в природе; учатся различать съедобные и несъедобные грибы, применять полученные знания о грибах в повседневной жизни....
13 11 2025 18:43:22
В статье представлен опыт работы во формированию валеологической компетентности учащихся в процессе преподавания курса биологии в классах химико-биологического и медицинского профиля. Рассмотрен алгоритм изучения тем курса, обеспечивающий понимание пpaктического значения биологических закономерностей для сохранения здоровья, представлены методы и формы работы. Пути совершенствования валеологических знаний и навыков анализирующие на примере изучения темы курса "Формы жизни - вирусы и бактерии", рассмотрены возможности интегративно-дифференцированного подхода....
12 11 2025 13:45:41
В процессе обучения особое место занимает проектная деятельность, в основе которой лежит развитие познавательных навыков учащихся, умений самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном прострaнcтве. В рамках выполнения данного проекта учащиеся проводили свои собственные исследования. В проект введена проблема, взятая из реальной жизни учащихся, как условие для активизации их личной заинтересованности в приобретаемых актуальных знаниях. Проект "Свалка по имени Земля" разработан и реализован в рамках учебной программы по дисциплине "Общая биология" (раздел "Основы экологии").
...
11 11 2025 15:55:13
Генетика, наука о наследственности и изменчивости живых организмов. Так как эти свойства присущи всем без исключения организмам, они представляют важнейшие...
10 11 2025 17:21:48
Познавательная игра в форме брейн-ринга по теме «Растения и животные России» позволяет познакомить обучающихся с многообразием растительного и животного мира нашей страны; расширяет кругозор; способствует развитию интереса к предметам; воспитывает бережное отношение к окружающему миру....
09 11 2025 8:56:19
Внеклассное мероприятие способствует развитию познавательного интереса к науке биологии, любознательности, творческих способностей на основе личностно ориентированного подхода к учащимся. Направлено на воспитание любви, чуткости, бережного отношения к природе, пробуждает способности увидеть и осознать её красоту. Формирует экологическую культуру, интерес и желание детей участвовать во внеклассных мероприятиях, стремление к пропаганде ответственного отношения к окружающей природе....
08 11 2025 9:41:27
Для обобщения и углубления знаний учащихся на уроках используются игровые моменты: аукционы, головоломки, викторины. Диалог учителя и учащихся по основным проблемам темы позволяет с помощью вопросов и различных игровых заданий разбить материал на небольшие порции, выстроить его в логической последовательности, подвести школьников к обобщению и выводам. Все это способствует осмыслению учащимися изучаемой темы в целом, ее усвоению. Уроки такой формы проводятся при максимальной активности всех учащихся класса. ...
07 11 2025 21:32:53
Цель урока – сформировать представление о многообразии земноводных; выяснить значение земноводных в природе и жизни человека....
06 11 2025 16:10:42
Цели урока: с помощью маленького прекрасного насекомого - бабочки углубить знания по разным предметам; пробудить интерес детей и семьи к данной теме; создать условия для развития и саморазвития ребенка....
05 11 2025 7:24:56
Цель урока: научить применять теоретические знания на пpaктике; побудить интерес к экспериментальной и исследовательской деятельности; изучение основных методов, применяемых в биологии, знакомство с приборами и инструментами, которые используются при биологических исследованиях; расширить представление учащихся о методах изучения природы....
04 11 2025 7:18:45
Цели урока - формирование новых биологических понятий: эры, периоды, динозавры - древние пресмыкающиеся....
03 11 2025 11:50:34
Углубленное изучение биологии не может ограничиваться лишь традиционными занятиями или чтением спецлитературы. Оно предполагает применение разнообразных форм индивидуальных и групповых занятий, в числе которых "биологический бой" является одной из самых эффективных для контроля и актуализации знаний учеников. Данная форма разработана автором и применяется на уроках и в процессе подготовки к биологическим олимпиадам, ее эффективность многократно подтверждена результатами учащихся....
02 11 2025 12:42:34
На уроке используется групповая форма работы. Такая технология проведения урока способствует развитию коммуникативных навыков, совместного поиска результата, а также овладением необходимыми знаниями, умениями при изучении данного объекта....
01 11 2025 19:39:23
Деятельность - это процесс взаимодействия человека с миром. Человеческая деятельность включает в себя такие познавательные процессы, как ощущения, восприятие, память, мышление, воображение. От уровня развития познавательных процессов учащегося зависит легкость и эффективность его учения. Данный урок направлен на развитие и совершенствование зрительного восприятия, на совершенствование мышления, обогащения арсенала чувств. Урок учит детей быть наблюдательными и любознательными, а также на уроке предлагаются гигиенические правила и гимнастические упражнения, которые помогут сохранить зрение....
31 10 2025 3:57:25
Вашему вниманию предлагается урок-путешествие на тему "Витамины". Основной акцент урока сделан на важность здоровья человека, на необходимость вести здоровый образ жизни. Сосредоточено внимание на необходимости употрeбления витаминов людьми, живущими в условиях Крайнего Севера....
30 10 2025 8:26:25
Цели урока: изучить механизм вдоха и выдоха, раскрыть значение дыхательных движений, рассказать о роли дыхательного центра в ритмичном чередовании вдоха и выдоха, раскрыть механизм нейрогумopaльной регуляции дыхания, сформировать понятия – жизненная емкость легких, изучить, как влияет на дыхание высокое и низкое атмосферном давлении....
29 10 2025 23:58:24
На уроке учащиеся знакомятся со строением кишечнополостных, их многообразием. Используются различные формы работы (беседа, работа в группах, самостоятельная поисковая деятельность) и технологии (коллективные способы деятельности, здоровьесберегающие технологии, технология актуализации собственного опыта, поисковая деятельность)....
28 10 2025 8:44:59
Задачи урока: обобщить знания учащихся по теме; дать понятие о медленной поэтапной эволюции растительного мира; совершенствовать навыки самостоятельной работы, умения отбирать главное, кратко излагать, анализировать и обобщать материал....
27 10 2025 1:46:18
Урок поможет учителям биологии в подборе материала к уроку, выборе форм и методов работы на уроке по данной теме. Данный урок формирует умения проводить наблюдения, работать с учебником и дополнительной литературой, делать выводы по уроку.
...
26 10 2025 14:47:46
Данный урок для учащихся 7-го класса, обучающихся по программе Н.И. Сонина знакомит с особенностями строения и жизнедеятельности лишайников как симбиотических организмов; показывает приспособленность лишайников к разнообразным условиям обитания, их роль в природе и жизни человека. Структура урока рассчитана в основном на самостоятельную работу учащихся, способствует развитию речи, логического мышления, коммуникативных способностей....
25 10 2025 23:45:52
Урок биологии для 6-го класса знакомит учащихся с особенностями строения голосеменных растений, отличием их от споровых, на уроке рассматривается строение хвои и голосеменных. Определяется роль голосеменных в природе, в жизни человека.
...
24 10 2025 21:43:24
В первой половине XIX в. уже был собран огромный материал из различных областей естествознания, свидетельствующий в пользу эволюции....
23 10 2025 21:59:34
Решаем задачи С5 Совсем скоро экзамены, многие ученики максимум внимания уделяют теоретическим вопросам из части А и В, упуская задания части С, о чем говорят во время проверки работ их пустые блан…...
22 10 2025 16:44:20
Учащиеся знакомятся с представителями Красной книги, с самой книгой, узнают о причинах резкого сокращения численности отдельных видов, поэтому учителю предстоит хорошая возможность убедить детей бережно относиться к братьям нашим меньшим, в необходимости рационального природопользования.
...
21 10 2025 2:24:54
Цель курса - углубить знания в изучении пpaктических основ генетики; продолжаем развивать умения использовать эти знания для решения задач по генетике и саморазвития учащихся....
20 10 2025 9:27:26
Предлагаемый элективный курс рассчитан на 19 часов; способствует самоопределению учащихся, развивает исследовательскую деятельность. Данный курс поддерживает и углубляет знания по биологии и экологии. Материалы курса включают в себя пояснительную записку, описание структуры программы и особенности организации учебного процесса, тематическое планирование. ...
19 10 2025 2:33:24
Предприимчивость, самостоятельность, ответственность, коммуникабельность, способность видеть и решать проблемы автономно и в группах, готовность и способность постоянно учиться новому в жизни и на рабочем месте, самостоятельно и при помощи других находить и применять нужную информацию, работать в комaнде и т.д. все эти свойства и качества являются ключевыми компетенциями.
...
18 10 2025 21:52:35
В конспекте урока представлена разработка самостоятельной работы для учащихся 8-го класса. Данная работа может быть предложена ученикам, как при изучении нового материала, так и при закреплении или проверке знаний....
17 10 2025 5:34:49
В ходе урока используется групповая работа, что позволяет каждому ученику почувствовать себя успешным, снимает синдром тревожности. На уроке проверяются знания терминологии, умение на пpaктике применять знания (решение биологических задач), а также умения сравнивать, классифицировать и обобщать изучаемые факты и явления.
...
16 10 2025 10:16:48
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....
15 10 2025 10:37:27
Учащиеся знакомятся с лекарственными растениями, правилами сбора и охраны растений; учатся различать самые обычные цветущие травы: тысячелистник, чистотел, одуванчик; учатся ценить и беречь красоту природы; развивают речь, логическое мышление; закрепляют знания правил поведения в природе, ориентирования....
14 10 2025 19:28:55
Урок формирует у учащихся отрицательное отношение к aбopту путем использования различных приемов и методов изучения фактического материала....
13 10 2025 19:42:12
Массовый отбор основан на отборе по фенотипу. Индивидуальный базируется на выделении особей с известным генотипом, определенным по продуктивности потомства....
12 10 2025 19:15:42
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....
11 10 2025 20:22:15
На занятии происходит знакомство учащихся с опытами Г.Менделя; формирование знаний о моногибридном скрещивании, даются понятия первого и второго законов Г.Менделя....
10 10 2025 3:30:43
В современных условиях, когда происходит разностороннее воздействие общества на природную среду, все большее значение приобретает экологическое воспитание подрастающего поколения. Бережное отношение человека к природе складывается постепенно, под влиянием окружающей действительности, и особое влияние на это оказывает школа. Именно в школе закладываются основы экологической культуры....
09 10 2025 12:42:25
Урок биологии в 8-м классе, на котором рассматриваются причины и меры профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, виды кровотечений. В ходе пpaктикума закрепляются навыки оказания первой помощи при кровотечениях.
...
08 10 2025 16:38:40
Данная разработка представляет не просто перечень музеев или экскурсий биологического направления, а систему, где пpaктически к каждому разделу, изучаемому в курсе биологии, подобрано вводное, пpaктическое или обобщающее «музейное» занятие, сформированы принципы подготовки к нему и система отчетных заданий. Причем количество экскурсий можно варьировать в зависимости от возможностей, наличия свободного времени, желания, необходимости, интереса ребят....
07 10 2025 16:17:21
Одной из самых привлекательных профессий для нынешних выпускников школ является профессия «дизайнер», так как ее деятельность направлена на создание комфортной, эстетически оформленной среды обитания человека. Кружок «Ландшафтный дизайн» направлен на изучение основных закономерностей дизайна, технологию создания культурного, эстетически оформленного по правилам ландшафтного дизайна цветника, приусадебного участка....
06 10 2025 17:54:36
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 ::
