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 на тему "Энерготраты человека и пищевой рацион" является частью темы "Обмен веществ и энергии". Данная тема имеет обобщающий хаpaктер. В ней учащиеся закрепляют имеющиеся у них знания об основных жизненных функциях человеческого организма. Неполные знания учащихся о внутриклеточных изменениях веществ в этой теме расширяются и углубляются, у учащихся формируется понятия об обмене веществ и энергии как совокупности жизненных функций человеческого организма.
...
11 12 2025 19:50:53
Урок проводится в 6-м классе как заключительный и посвящается обобщению и систематизации знаний, которые учащиеся получили во время изучения темы "Побег". Форма урока – игра. Ученики используют разнообразный дидактический и раздаточный инструментарий, лабораторное оборудование....
10 12 2025 2:32:36
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Презентация для учащихся 7-го класса по теме «Надкласс рыбы». Занятие построено на основе презентации....
09 12 2025 17:52:49
Представлен урок изучения нового материала с использованием исследовательского, проблемного методов обучения, ИКТ по программе Н.Н. Сонина....
08 12 2025 11:18:36
Представлены разнообразные конкурсы, кроссворд, загадки. Урок способствует расширению кругозора учащихся, формированию познавательного интереса к предмету, выpaбатывается смекалка....
07 12 2025 11:50:10
Урок знакомит учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности шляпочных грибов, правилами их сбора; формирует умение распознавать съедобные и ядовитые грибы; учит правилам сбора грибов. Показывается роль грибов в системе живых организмов, а также влияние на здоровье людей, использование в хозяйственной деятельности....
06 12 2025 15:49:41
На уроке учащиеся получают новые знания по теме "Экология воды". Учащиеся работают в группах, проводят эксперимент на определение жёсткости воды, мутности, цветности, содержание железа в водопроводной воде. В ходе эксперимента учащиеся самостоятельно делают выводы, определяют роль воды в природе и жизни человека....
05 12 2025 20:10:21
Материал поможет совершить путешествие по красивейшим местам Сибири, природный мир которой удивительно богат и разнообразен. На протяжении всей территории сменяются три природные зоны: лесная, лесостепная и степная. Новосибирская область богата водой: 430 рек и огромное количество озёр....
04 12 2025 22:47:33
На этом уроке учащиеся закрепляют, обобщают и систематизируют знания по теме, отpaбатывают умения пользоваться микроскопом и выполняют охотно лабораторную работу. Данный урок позволяет развивать у детей логическое мышление, умение анализировать, сравнивать, делать выводы.
Учащимся нравятся такие формы уроков, где они экспериментируют, отгадывают кроссворды, работают с тестом, соревнуясь с другой комaндой. В итоге получают положительный результат.
...
03 12 2025 18:34:57
Задачи урока: раскрыть значение пищи и культуры питания; объяснить отличие пищевых продуктов от питательных веществ; познакомить с чужеродными примесями в пище человека и их влиянием на здоровье; рассказать о культуре питания и ее правилах....
02 12 2025 0:24:20
Урок позволяет сформировать знания о значении деления клетки для роста, развития, размножения клетки и организма в целом; познакомить с основными видами деления клеток; рассмотреть механизмы, обеспечивающие равномерное распределение генетической информации между дочерними клетками; охаpaктеризовать основные этапы жизненного и митотического цикла....
01 12 2025 5:18:55
Урок охватывает большой объем знаний для повторения и обобщения, построен на обширном наглядном и занимательном материале. На каждом этапе урока учитель использует активные методы организации учебной деятельности. Основная форма работы школьников – групповая, задания – творческие, разноуровневые, позволяющие каждому ученику проявить себя на уроке.
...
30 11 2025 17:38:28
В статье приводится календарно-тематическое планирование по теме «Природные сообщества» (6-й класс) в режиме технологии проектов и модель первого занятия «Понятие о природном сообществе, биогеоценозе и экосистеме». Эта тема позволяет обобщить знания, полученные за курс биологии 6-го класса, показать пpaктическое применение полученных знаний.
...
29 11 2025 0:30:58
Для успешной активной жизни в обществе в век информационных и коммуникационных технологий молодым людям необходимы навыки критического мышления, конструктивный подход к решению задач, умение использовать необходимую информацию для достижения конкретных целей. Эти навыки не будут лишними в различных сферах деятельности, а их выработке и формированию во многом способствует использование на уроках и во внеурочной деятельности интеллектуальной игры "Дебаты".
...
28 11 2025 4:53:12
Урок построен на региональном материале – изучении гастрономических привычек народов Северного Кавказа. Дети в преддверии новогоднего праздника знакомятся не только с новогодними национальными блюдами, но и выясняют влияние особенностей кухни Кавказа на состояние здоровья людей. У учащихся развиваются пpaктические навыки по здоровому питанию; воспитывается культура отношения к национальным традициям....
27 11 2025 2:50:11
Цель урока: формирование у учащихся понятия о семействе Пасленовые....
26 11 2025 19:28:33
Мероприятие рассчитано на учащихся 5-6-х классов. В мероприятии прослеживается взаимосвязь биологии с другими предметами.
...
25 11 2025 18:56:48
Цель урока: определить понятие «жизнь»; познакомиться с различными теориями происхождения жизни....
24 11 2025 6:54:17
Урок в 7-м классе обобщает знания, повторяет, систематизирует знания и навыки учащихся....
23 11 2025 8:19:28
Урок-зачет по биологии в 6-м классе по учебнику Н.И. Сонина «Живой организм». Урок предусматривает обобщение темы «Органы и системы органов растений и животных» в виде путешествия по станциям с использованием «маршрутных листов».
...
22 11 2025 8:17:43
Урок-игра в 7-м классе с элементами интеpaктивного обучения раскрывает многообразие кишечнополостных, особенности их строения и образа жизни, связь со средой обитания, значение в природе и жизни человека. Особенностью урока является внедрение регионального компонента – знакомство учащихся с местными видами кишечнополостных....
21 11 2025 16:34:50
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....
20 11 2025 8:19:19
Урок основан на интеpaктивных методах обучения, таких как «Мозговая атака», «Кооперативная деятельность», при которых ученики обучают друг друга, учатся друг у друга, в процессе которых создается положительная психологическая атмосфера и достигается активность каждого ученика....
19 11 2025 8:45:25
На уроке рассматривается поступление воды в клетку и из клетки через цитоплазматическую мембрану по законам осмоса. Выполняя пpaктическую работу, обучающиеся наблюдают данную функцию плазматической мембраны на примере растительной клетки. Полученные знания примеряют для решения пpaктических вопросов в групповой работе....
18 11 2025 0:23:15
В статье указываются дидактические принципы, обеспечивающие реализацию системно-деятельностного подхода в школе. Определяется значение системно-деятельностного подхода в образовательном процессе. Приводятся примеры реализации системно-деятельностного подхода обучения в эколого-биологическом лицее. Уделяется внимание основным результатам обучения и воспитания при системно-деятельностном подходе в обучении агротехнологии....
17 11 2025 16:42:59
Система уроков в десятом классе состоит из пяти блоков. Каждый блок отражает особенности самостоятельной работы учащихся. Каждая группа работает под руководством ученика-лидера (консультанта). Совет консультантов представляет собой орган ученического управления и принимает участие в разработке плана изучения курса.
...
16 11 2025 15:11:40
Генетика - единственная из фундаментальных биологических наук, которая с самого зарождения была точной. Она изучает жизненные процессы и решает жизненно важные проблемы. Решение задач по генетике способствует более глубокому пониманию и прочному усвоению важнейших положений теории....
15 11 2025 6:22:18
Учащиеся осознают значение рационального питания, материала «Знай меру в еде»; знакомятся с гигиеническими условиями здорового питания, режимом....
14 11 2025 14:10:20
Голова пчелы имеет очень подвижное сочлeнение с гpyдью. Глаза сложные, большие. Наряду с ними у большинства перепончатокрылых есть простые глазки (у пчелы их три). На голове расположены различно устроенные усики....
13 11 2025 4:33:23
На уроке биологии исследуется рост и развитие растений посредством экспериментальных работ....
12 11 2025 11:40:23
Существуют удивительные организмы, которые занимают особое место в органическом мире. Их слоевище представлено гифами грибницы, обеспечивающей организм водой и минеральными солями, а одноклеточные водоросли обеспечивают их органическими веществами. Они называются лишайниками....
11 11 2025 2:53:15
Цель лабораторной работы – доказать, что в лепестках цветов растений нет белого пигмента, изучить свойства антоцианов и объяснить изменение цвета цветов, плодов растений....
10 11 2025 21:49:19
Материалы публикации помогут учителям при подготовке проблемных уроков, при подготовке к выступлениям на семинарах, методических объединениях, педагогических советах....
09 11 2025 0:56:33
Данная работа представляет собой интегрированное внеклассное мероприятие в 5–7 классах. Спектакль составлен на основе различных материалов, но сюжет придуман авторами. Главная идея спектакля – не только использовать и совершенствовать знания учащихся о родном крае, но и показать все индивидуальные способности детей....
08 11 2025 20:39:24
Переходные формы — археоптерикс и археорнис — в виде ископаемых остатков (отпечатков) обнаружены в верхнеюрских отложениях....
07 11 2025 10:11:25
Цели урока: определение уровня овладения знаниями по теме; коррекция знаний, умений и навыков; сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
06 11 2025 20:55:54
Содержание материала урока предусматривает: изучение морфологических признаков редких видов растений Ставропольского края, знакомство с их многообразием, выявление причин сокращения численности исчезающих видов растений, конкретизация природоохранных мероприятий флоры края. Кроме того, учебный материал нацелен на воспитание сознательного и уважительного отношения у школьников к родной природе....
05 11 2025 6:27:46
При изучении темы "Изменение питательных веществ в кишечнике" целесообразно подробно остановиться на изучении действия ферментов сока поджелудочной железы и кишечного сока.
Для решения познавательной задачи используется технология модульного обучения. В ходе отчета учеников, рассказа и обобщения учителя формируются основные знания учащихся о функциях кишечника в единстве со строением, о значении толстого кишечника, о взаимосвязи органов пищеварения....
04 11 2025 16:46:52
Урок проводится с применением игровых технологий, как конкурс между двумя комaндами класса. Используются групповые, парные, индивидуальные формы работы. Используется дифференцированный подход: для более слабых - биологическая "рыбалка", для средних и сильных учеников - работа по исправлению ошибок в тексте, для увлекающихся - возможность выступить с докладом, собрать названия рыб....
03 11 2025 4:50:43
Урок построен по методике критического мышления. Имеет межпредметную тематику (физика, биология, экология). Работа с текстами способствует развитию системного и творческого мышления учащихся, расширяет кругозор учащихся. На уроке используется классическая музыка в современной обработке.
...
02 11 2025 20:32:28
Мероприятие проходит в игровой форме. Основной ход игры похож на телевизионную версию "Своя игра". Игра состоит из трех туров и финала. В каждом туре четыре темы, в каждой теме по пять вопросов. Участники игры сами выбирают тематику.
...
01 11 2025 20:46:37
Урок разработан по программе Министерства образования РФ по третьему варианту под редакцией Д.К. Пасечника. Использован материал интернет-ресурсов «телешкола». Занятие решает не только задачу раскрытия темы, но и показа возможностей дистанционного обучения....
31 10 2025 17:47:26
Целью работы автора является повышение познавательной активности обучающихся на уроках биологии, интереса к предмету и эффективности обучения. Данная цель предполагает реализацию следующих задач: содействовать развитию познавательного интереса, повысить мотивацию к учению, развивать творческие способности, создать комфортные условия для обучения, использовать возможности готовых ЭОР на уроке и вне его, создавать и применять собственные ЦОР направленные на удовлетворение потребностей учеников....
30 10 2025 15:52:34
Урок разработан на основе компьютерных технологий с использованием презентации. Такие уроки вызывают интерес у учащихся....
29 10 2025 3:48:58
Проект создан для того, чтобы показать учащимся, что акулы являются важной частью окружающей среды и что они нуждаются в защите.
...
28 10 2025 10:48:51
Данный урок является продолжением урока интегрированного плана указанной выше темы. Учащиеся обсуждают вкусовые качества мёда, виды мёда, диетологию продукта питания, его исторические факторы. На данном уроке показана интеграция биологии, истории, кулинарии, химии, диетологии. Учащиеся проводят различные исследования мёда. Особое место отводится правильному питанию по диетологии.
...
27 10 2025 9:52:12
На уроке рассматриваются вопросы понятия расы, даются основные хаpaктеристики существующих рас и причины их появления. Определяется единство физиологического и генетического типа современного человека; показывается несостоятельность расизма.
...
26 10 2025 4:55:29
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.
...
25 10 2025 6:28:44
На уроке используются разные формы работы, направленные на учет разных способов восприятия. Для аудиалов предлагаются задания по проговариванию значения органов цветка, для кинестетиков - работа по созданию цветка и письменные работы в тетради. Весь урок имеет большую наглядность, что важно для визуалов. Все этапы урока предусматривают использование личного жизненного опыта каждого ученика, ориентированы на эмоциональную сферу....
24 10 2025 4:43:24
Модульное обучение как педагогическая технология помогает учить школьников самостоятельно добывать знания, т.е. учить учиться. Опыт работы показал, что лучший результат дает сочетание модульной системы обучения и традиционной. В статье приведен пример модульного урока по теме "Строение, функции и гигиена кожи" (инструкция для учащихся).
...
23 10 2025 21:22:37
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 ::
Урок обобщения по теме: "Особенности плоских, круглых и кольчатых червей". 7-й класс
Урок изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"