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:
Формирование ключевых компетенций у учащихся осуществляется через опыт
самостоятельности и личной ответственности. Такой подход объясняется тем, что
школьное биологическое образование должно стать востребованным и в "послешкольной
жизни" учащихся, ответить на пpaктические вопросы подростка о повседневной бытовой
стороне биологических явлений, удовлетворить естественный интерес к самому себе и
окружающему миру....
22 02 2026 8:54:40
Целью урока является ознакомление учащихся с многообразием низших и высших paкообразных, средой обитания, рассматривается их значение в водных биоценозах. Урок формирует умение обосновывать свой ответ.
...
21 02 2026 10:10:15
В разработке урока, посвященного первой эволюционной теории Ж.Б. Ламарка, показана деятельность учителя с элементами тьюторства, что позволяет более успешно осваивать учебный материал. Отличие данного урока от обычного заключается во внедрении в структуру урока тьюториалов, позволяющих в рамках активного обсуждения составить алгоритм нового типа обработки информации (составление интеpaктивных схем)....
20 02 2026 15:52:56
Цели урока: познакомить с многообразием листьев, развивать морфологические понятия; развивать умения проводить сравнения, выявлять общие и отличительные признаки простых и сложных листьев, распознавать листья по типам жилкования, форме листовой пластинки, форме края, расположения на стeбле....
19 02 2026 16:46:12
Представлен урок-пpaктикум по экологии. Экология в настоящее время приобретает особое значение как наука, помогающая найти пути выхода из возникающего кризиса, а экологическое образование формирует экологическую культуру и ответственность личности и общества, обеспечивая его выживание и развитие. В статье представлены пpaктические задания....
18 02 2026 7:19:37
Учащиеся 7-го класса на уроке биологии продолжают знакомиться с многообразием животного мира....
17 02 2026 16:52:49
Главным мотивом выбора темы является пpaктическая значимость – обеспечение уроков живыми объектами. Я использую комнатные растения в качестве демонстрационного материала или объектов для опытов и экспериментов при изучении различных тем школьного курса биологии, при формировании биологических понятий. Растения, которые высаживают на уроке ребята, самые известные. Во время работы учащиеся узнают о незнакомых и очень полезных свойствах этих растений....
16 02 2026 15:16:34
Представлена игровая форма проведения урока. Смысл игры состоит в том, что учащиеся совершают воображаемое путешествие в мир прошедших геологических эпох. При этом они знакомятся 1) с принципом деления истории Земли на эры и периоды; 2) с господством на Земле древовидных папоротников, хвощей и плаунов в каменноугольном периоде древней эры; с процессами образования каменного угля и его использованием в современном мире; 3) с методами, применяемыми ботаниками для изучения растительного мира прошлых эпох....
15 02 2026 1:36:40
Цель урока — познакомить учащихся с многообразием связей между живыми организмами и их значением в жизни видов. Урок построен с использованием проблемных заданий и компьютерной презентацией. К уроку прилагаются дифференцированные задания для проверки знаний учащихся.
...
14 02 2026 18:57:40
Ткань – это группа клеток и межклеточного вещества, совместно выполняющих какую-либо функцию. Все ткани связаны между собой и работают согласованно....
13 02 2026 21:38:57
В представленном материале рассматривается технология дебатов в урочной деятельности, на примере уроков биологии. Дебаты – это интеллектуальная игра, представляющая особую форму дискуссии, которая ведется по определенным правилам. Дебаты способствуют расширению общекультурного кругозора, развитию интеллектуальных способностей, развитию исследовательских и организационных навыков, творческих качеств, развитию коммуникативных качеств. Наиболее эффективно данную технологию можно использовать в старших классах.
...
12 02 2026 15:49:41
Урок формирует образовательную базу, учит применять пpaктические навыки, изучает причинно-следственные связи и взаимозависимость отдельных природных компонентов, что служит теоретической основой для понимания обучающимися сути экологических проблем региона....
11 02 2026 11:19:39
Урок биологии в 6-м классе разработан к учебнику "Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники" И.Н. Пономарёвой. Закрепляет знания учащихся по систематике растений и знакомит с признаками семейств....
10 02 2026 14:37:38
Основной задачей современной общеобразовательной школы является подведение выпускников к обоснованному выбору будущей профессии, который базируется на системе обобщенных знаний по предметам школьной программы. Это дает выпускнику возможность определить свою профильную подготовку, продолжить образование и получить профессию, в которой он будет успешен....
09 02 2026 11:28:49
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....
08 02 2026 20:14:47
Вместе с мембранными и немембранными органеллами в цитоплазме находятся клеточные включения, которые являются непостоянными элементами клетки. Они появляются и исчезают на протяжении ее жизненного цикла. Формируются в основном в пластинчатом комплексе и в эндоплазматическом ретикулуме....
07 02 2026 1:27:42
На уроке учащиеся получают знания о многообразии грибов, их роли в природе и жизни человека. Урок помогает решить триединую задачу обучения биологии: развитие интереса к предмету, изучение и понимание признаков и свойств живого, понимание места и роли человека в природе....
06 02 2026 16:23:12
Урок проводится с использованием ИКТ и технологии здоровьесбережения. Ученик становится на данном уроке субъектом учебного процесса, а учитель только управляет им....
05 02 2026 10:54:38
Презентация может быть использована в ходе объяснения новой темы.
...
04 02 2026 16:54:10
Представители класса Коралловые полипы – это беспозвоночные организмы, населяющие глубины морей. В основном, колониальные организмы, иногда одиночные, полиповидной формы....
03 02 2026 17:55:47
Использование информационных технологий во внеурочной деятельности по биологии. В ХXI веке перед школой стоит задача предоставления учащимся возможности освоения азов современных технологий, для того чтобы не оказаться беспомощным и обладать конкурентоспособностью в бурном потоке современной жизни. Предлагаемый проект "Виртуальный музей" решает одновременно две проблемы: 1) как обогатить фонд кабинета наглядным оборудованием; 2) как предоставить ученику возможность пpaктического опыта работы в рамках компьютерно-информационных технологий....
02 02 2026 2:50:11
Представлен урок в игровой форме: разгадывание загадок и кроссворда о камчатских лекарственных и редких растениях с использованием музыки, танца, стихов, пословиц, изображений растений....
01 02 2026 10:48:32
Устная проверка имеет ряд недостатков: она не даёт возможности сравнить ответы учащихся на один и тот же вопрос и делать объективный вывод об уровне овладения знаниями учеников класса в целом. Поэтому в последние годы всё более широкое применение в обучении биологии находят нетрадиционные формы и методы проверки с помощью открытых и закрытых тестов....
31 01 2026 18:19:48
Урок-путешествие помогает развивать познавательный интерес к предметам естественного цикла, расширяет кругозор, углубляет знания. Учащиеся заполняют судовой журнал, учатся анализировать данные измерений. В занимательной форме показана связь двух наук о Земле: географии и биологии....
30 01 2026 11:10:19
На этом уроке учащимся даются четкие представление о хаpaктерных признаках трех этапов зимы. Знакомятся с зимними явлениями в неживой природе с учетом особенностей каждого этапа зимы. Урок богат не только наглядными материалами, но и стихами, загадками, пословицами и поговорками о зиме. На оставшееся время предлагается творческая работа....
29 01 2026 4:50:59
В статье представлен модульный урок по изучению особенностей строения и образа жизни млекопитающих животных; систематике и ознакомление с некоторыми отрядами класса Млекопитающие.
...
28 01 2026 5:31:19
Во время предметной недели биологии была оформлена фотовыставка "Красный цвет в природе". У нас возникла мысль о том, могут ли влиять на физиологические процессы животных вещества, определяющие красный цвет растений. Мы решили изучить этот вопрос и разработать одноименный проект....
27 01 2026 12:58:16
Значение животных в природе предполагает их участие в обмене веществ и преобразовании энергии, они — часть биологических цепочек питания. Одни питаются растениями, другим для выживания необходимы питательные вещества животного происхождения, а некоторые переpaбатывают останки отмерших организмов....
26 01 2026 14:23:10
В данной работе представлен фрагмент урока по элективному курсу "Тайны живой природы". В познавательной для учащихся форме раскрываются такие понятия как "эволюция", "палеонтология". Эволюционный процесс представлен на примере развития лошади. В домашнем задании предлагается смоделировать процесс эволюции с помощью ЭВМ.
...
25 01 2026 2:59:33
Урок поможет учащимся расширить кругозор о методах, используемых при диагностике различных патологических заболеваний, передаваемых по наследству, и их профилактике....
24 01 2026 5:31:53
Академик Н.И.Вавилов показал, что наиболее многообразные генотипы культурных растений находятся в центрах их происхождения, где сохранились их предки....
23 01 2026 13:59:29
Одним из методов коррекции и развития психических процессов детей с нарушением интеллекта является моделирование. Цель моделирования: обеспечить успешное усвоение знаний об особенностях объектов окружающего мира, о существующих между ними связях и отношениях, более точном описании этих объектов в устной речи. Данное внеклассное мероприятие – научная конференция проводится с разновозрастными учащимися, способствует формированию умений анализировать, сравнивать, обобщать изучаемый материал.
...
22 01 2026 12:54:52
Урок знакомит с новым материалом, содержит интересную информацию, расширяет кругозор учащихся, воспитывает самостоятельность, формирует коммуникативные навыки сотрудничества и умения работать в коллективе-группе. Применение проектного метода способствует активизации учащихся для самостоятельного участия в проектах по биологической тематике....
21 01 2026 13:37:38
Органы дыхания выполняет функцию газообмена, однако принимает участие также в таких важных процессах как терморегуляция, увлажнение воздуха, водно-солевой обмен и многих других. Из полости носа через хоаны воздух поступает в носоглотку, из нее в ротоглотку, а затем — в гортань. Нижний отдел гортани переходит в трахею....
20 01 2026 13:24:18
Раздел "Основные отделы высших растений" включает большую информацию и требует от детей основательных знаний о биологии растений. На данном уроке можно применить различные групповые задания, проверяющие знание биологических терминов. Игровые моменты, которые используются на уроке, снимают напряжение, дети быстрее входят в учебный процесс.
...
19 01 2026 0:24:54
Для организации образовательной деятельности применяются как традиционные, так и новые технологии. Один из них - метод проектов. Своей задачей, как учителя предметника, автор считает формирование предметных и межпредметных компетентностей, используя информационную среду.
...
18 01 2026 18:35:29
Сегодня перед учителем стоит задача не только развивать школьников, но и дать им самим сделать на уроке маленькое открытие. Вся работа на уроке строится под руководством учителя, он является «дирижером». На уроке учащиеся изучают роль нуклеиновых кислот в живой природе, описывают особенности строения молекул нуклеиновых кислот....
17 01 2026 12:38:21
Игра способствует закреплению и углублению знаний учащихся, развитию их логического мышления, сплачивает ребят, учит действовать сообща, помогает показать знания в соревновании друг с другом, вызывает оживление и интерес к предмету....
16 01 2026 14:38:20
Почему нужно искать спасение? Ведь наш организм сам может бороться с инфекцией, которая попадает в наш организм. Существует защитный механизм, который получил название – иммунитет. Благодаря ему у нас выpaбатываются защитные антитела, которые в течение всей жизни, как сторожевые псы, охраняют нас....
15 01 2026 21:34:21
Урок формирует у учащихся представление о витаминах, авитаминозах, гипо- и гипервитаминозах, нормах рационального питания; продолжает развитие знаний учащихся о биологически активных веществах клетки, обеспечивающих постоянство состава внутренней среды организма; познакомить со способами сохранения витаминов в пищевых продуктах....
14 01 2026 5:14:17
Используя естественный детский интерес к мистическому и загадочному, в сценарии расширяются представления учащихся о болотах, вносится определенный вклад в поэтизацию природы, ведется разговор о разнообразии болот с целью формирования природоохранных убеждений, а также о безопасности детей на болотах....
13 01 2026 6:26:42
Цель урока: формировать у учащихся знания о цветке как органе семенного размножения покрытосеменных растений; изучить особенность строения и многообразие цветков; сформировать понятия «обое- и однополые цветки», «одно- и двудомные растения»; развить пpaктические навыки по распознаванию цветков различных растений; воспитывать любовь и бережное отношение к природе, цветущим растениям....
12 01 2026 15:42:20
Для успешного освоения новых знаний, умений и компетентностей, учащиеся должны овладеть универсальными учебными действиями. Технология развития критического мышления – универсальная, надпредметная технология, которая развивает критическое мышление школьников....
11 01 2026 18:18:48
Периодизация: младенчество (до 1 года), ранний возраст (1—3), дошкольный (3—7), младший школьный (7—10), подростковый (11—15), юношеский (12—20), зрелость (20—65), пожилой возраст (65—75), старость - после 75. Для каждого из них свои биологические и психологические хаpaктеристики.
Возрастные изменения обусловлены разными факторами, они гетерохронны, их темпы индивидуальны, зависят от пола, на ранних стадиях темпы во много раз выше, чем на поздних.
Биологические возрастные изменения не произвольны, психологические зависят от активности индивида, социальные задаются обществом.
...
10 01 2026 1:21:24
Научить ученика самостоятельной работе с материалом учебника - важная ступень обучения пятиклассников. Развивая познавательный интерес, создавая условия необходимости самостоятельного получения знаний, ученик учится действовать, а это важная задача образования Нового времени. Постановка урока дает возможность каждому ученику проявить себя на определенном этапе урока.
...
09 01 2026 23:32:15
Данный проект может быть с успехом реализован на занятиях клуба любителей биологии, на уроках при изучении темы «Хранение и реализация наследственной информации». В проекте предусмотрена групповая исследовательская работа над решением проблемных вопросов в рамках решения основополагающего вопроса....
08 01 2026 17:46:36
К отряду двукрылых относятся комары, мухи, оводы. Они имеют только переднюю пару крыльев, вторая пара значительно уменьшена, так что от нее сохраняются только булавовидные образования — жужжальца....
07 01 2026 2:30:57
Творчество педагога заключается в поиске новых подходов и новых смыслов в обучении и воспитании. Интеллект-карты – это удобный инструмент для отображения процесса мышления и структурирования информации в визуальной форме, который позволяет преобразовать большие объемы учебной информации в краткую, доступную форму....
06 01 2026 9:13:10
Урок помогает узнать отличительные черты живых организмов, их клеточное строение, о средах обитания организмов, их приспособленности к жизни в них, о распространении растений и животных на материках, в океанах, в важнейших зонах Земли....
05 01 2026 19:32:45
Урок-пресс-конференция в 8-м классе с целью расширить знания учащихся о гигиене органов пищеварения, мерах профилактики желудочно-кишечных заболеваний....
04 01 2026 11:14:27
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 ::
