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:
Самой важной функцией комплекса Гольджи считают выведение из клетки продуктов синтеза, поэтому его еще называют трaнcпортным аппаратом клетки....
18 12 2025 6:15:44
Нетрадиционная форма организации учебного процесса позволяет обобщить, закрепить изученный материал, а также исправить ошибочные представления и оценить степень усвоения изученного материала. Учебный материал дает возможность использовать полученные знания в повседневной жизни. Витамины – вещества, без которых нормальный обмен веществ невозможен. Недостаток витаминов приводит к гипо- и авитаминозам. Гипервитаминозы могут приводить к cмepти.
...
17 12 2025 3:23:55
Использование этой технологии позволяет значительно разнообразить уроки естественно-научных дисциплин. Основная идея технологии «Обучение в сотрудничестве» - учиться вместе.
...
16 12 2025 5:57:13
При изучении данной темы используется работа в группах, что даёт возможность более полно использовать условия для восприятия теоретической и пpaктической частей изучаемого материала.
Цель урока – сформировать представление о значении витаминов и их роли в сохранении здоровья человека....
15 12 2025 7:30:13
Урок-лекция, на котором дается общее понятие вирусов в природе и жизни человека; объясняется строение и жизненный цикл вируса СПИДа; рассмотрены этапы заражения клетки вирусом СПИДа; выявляются статистические данные о вирусе. В ходе урока перед учащимися ставится вопрос о препаратах, противостоящих вирусу СПИДа с целью попытаться найти ответ, а также говорится о проблеме СПИДа в России....
14 12 2025 20:35:46
Внеклассное мероприятие для учащихся 11-го класса на тему "У истоков эволюции..." проводится с использованием информационных технологий, что позволяет повысить интерес к изучаемому предмету. Основная цель данного мероприятия заключается в том, чтобы нацелить ребят на сдачу ЕГЭ по биологии....
13 12 2025 16:41:54
Урок разработан для учащихся 5-го класса, насыщен новыми терминами, большим объемом нового материала, но использование современной информационной технологии и игровых элементов позволяют сделать урок интересным и легким в восприятии материала.
...
12 12 2025 19:31:26
Содержание элективного курса позволяет познакомить учащихся с рождением науки, развитием научных идей, и формированием систем наук....
11 12 2025 15:43:11
Цели урока: закрепить и углубить знания по теории эволюции, познакомить учащихся с плюрализмом мнений об эволюции. На уроке организована многогранная деятельность учащихся: работа в группах, решение проблемных задач, обоснование правил эволюции, формирование экологической культуры, решение экологических задач.
...
10 12 2025 0:25:45
Цель данного урока обобщить знания об особенностях разных биоценозов. Работа на уроке опирается на выполненную учениками пpaктическую работу «Описание биоценозов» в виде компьютерной презентации....
09 12 2025 9:35:58
Все группы животных интересны. Но чаще всего интерес у учащихся вызывают птицы. Они привлекают причудливым оперением, пением, движениями, полетом и, конечно, загадочным образом жизни. Нужно всегда помнить, что птицы – наши лучшие друзья, защитники урожая, защитники зеленых насаждений — наше богатство. По программе В.В. Пасечника данный урок можно проводить в 7-м классе как обобщающий в теме "Позвоночные. Класс птицы" или в теме "Животный мир и хозяйственная деятельность человека"....
08 12 2025 0:37:45
Урок повторяет, обобщает и систематизирует знания учащихся о строении, процессах жизнедеятельности, происхождении, многообразии и значении пресмыкающихся; формирует бережное отношение к представителям класса, развивает мышление в решении проблемных задач....
07 12 2025 0:25:29
Урок биологии в 10-м классе призван научить ученика самостоятельно мыслить, выделять главное, структурировать и передавать информацию при изучении темы генной инженерии....
06 12 2025 3:15:38
Представлена презентация для проведения урока по генетике по теме "Основные закономерности наследственности "(2 часа) и дополнительный материал, который может быть использован для развития познавательной активности на уроках биологии.
...
05 12 2025 1:54:56
Урок "Удивительное царство - грибы" проводится с целью ознакомления с многообразием грибов, их пpaктическим значением в различных областях народного хозяйства, в жизни человека и природе в целом. Урок проходит в форме конференции, на которой выступают люди разных профессий....
04 12 2025 2:52:50
В перспективе с целью реализации компетентностного подхода в контрольные измерительные материалы ЕГЭ будут включены ситуативные задачи, проверяющие способности школьников, их интеллект, понимание жизненных ситуаций, умение логически мыслить и принимать грамотные решения.
...
03 12 2025 21:25:41
Учащимся предлагается в игровой форме познакомиться не только с видами памяти, но и с приемами ее тренировки. Материал урока можно использовать и во внеурочной деятельности, например, проводя внеклассное мероприятие «Твои возможности, человек»....
02 12 2025 17:20:36
Объективная оценка учебных достижений осуществляется, как правило, при проведении стандартизированных процедур, таких как тесты. В статье описана методика работы с тестовым материалом, разработанным автором статьи к учебнику "Биология. Общие закономерности", 9-й класс (авторы: С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, Н.И.Сонин). Количество тестов соответствует количеству глав в учебнике. Содержание тестов определено с учетом опыта работы по обучению биологии в школе и достижений биологической науки....
01 12 2025 23:30:14
Урок проводится с использованием ИКТ и технологии здоровьесбережения. Ученик становится на данном уроке субъектом учебного процесса, а учитель только управляет им....
30 11 2025 15:22:58
Pанятие проводится с целью ознакомления учащихся с нетрадиционными методами лечения запахами растений (ароматерапией, фитоаэроионизацией). Оно способствует воспитанию культуры отношения к окружающей природе и своему здоровью. Учащиеся знакомятся также с историей возникновения ароматерапии, приобретают пpaктические навыки по использованию различных эфирных масел, их хранению. Через ролевые игры реализуют свои творческие способности, формируя устойчивую мотивацию к обучению....
29 11 2025 23:53:17
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Технология урока позволяет систематизировать приобретенные знания о строении клетки в виде научной экспертизы, что дает возможность повторить пройденный материал, оценить уровень знаний и освоить технологии ЕГЭ в новых, нестандартных формах....
28 11 2025 11:25:51
Цель урока: познакомить обучающихся с различными взглядами на проблему возникновения и развития жизни на Земле.
Данная презентация помогает решить следующие задачи: обеспечивает наглядность урока, формирует современное научное мировоззрение, критическое мышление по отношению к разным взглядам на происхождение жизни, расширяет кругозор обучающихся....
27 11 2025 23:27:49
Цели урока: закрепить знания о размножении как о важном признаке живых организмов; обобщить и углубить знания о бесполом размножении, его значении; убедить учащихся в том, что в основе разных форм бесполого размножения лежит деление клетки; дать генетическую хаpaктеристику бесполого размножения; определить пpaктическую значимость знания закономерностей вегетативного размножения растений....
26 11 2025 18:55:10
Для захвата листьев, травы, других зеленых растений жвачные используют губы, язык, зубы. На верхней челюсти нет резцов, но она оснащена жестким мозолистым валиком, коренные зубы на поверхности имеют лунку, такое строение позволяет активно поглощать и перетирать растительную еду....
25 11 2025 19:17:24
Учащиеся знакомятся с оптимальными условиями всхожести семян (благоприятные условия), изучают методику закладки опыта, учатся ставить опыты при изучении семян....
24 11 2025 7:32:26
Урок способствует формированию знаний об изменении температуры воздуха с высотой; знакомит с процессами образования облаков, видами осадков. Расширяются знания учащихся о воздухе, полученные в начальной школе....
23 11 2025 5:49:38
Плесень и плесневые грибки скрытно сопровождают нас в течение всей истории существования человечества, а появилась она гораздо раньше самого человека. Несмотря на множество научных исследований, активное развитие микробиологии, богатый статистический опыт, плесень остается одной из загадок нашего мира. Как же теперь нам жить дальше, неужели плесень действительно правит всем миром?...
22 11 2025 20:11:27
Все ленточные черви ведут паразитический образ жизни. В пoлoвoзрелом состоянии обитают в кишках позвоночных животных, а в личиночном — в органах и тканях....
21 11 2025 5:17:11
Любая педагогическая технология обладает средствами, активизирующими деятельность учащихся в процессе обучения. К последним можно отнести модерацию как технологию, позволяющую удовлетворить требования к современному уроку: сотрудничество между учителем и учащимися; формирование коммуникативных навыков и компетенций; изменение роли учителя на уроке как организатора познавательной деятельности учащихся....
20 11 2025 2:17:38
Урок биологии в 6-м классе с целью познакомить учащихся с видоизмененными подземными побегами, их биологическим и хозяйственным значением, а также обобщить знания учащихся об особенностях строения и жизнедеятельности стeбля; роли стeбля в обеспечении целостности растения....
19 11 2025 0:56:56
Папоротникообразные – это группа споровых растений, которые обладают проводящими тканями (сосудистыми пучками). Предполагают, что зародились они более 400 млн. лет назад, еще в палеозойский период....
18 11 2025 23:25:36
Цели урока: приобщить учащихся к здоровому образу жизни и правильному питанию; формировать знания о физическом и духовном здоровье человека; развивать пpaктические навыки и умения сохранения и укрепления здоровья....
17 11 2025 11:43:40
Цель урока: заставить задуматься учащихся над проблемами пьянства, отказаться от употрeбления спиртных напитков. Урок проводится в форме сюжетно-ролевой игры в курсе "Общей биологии" после изучения тем "Основы цитологии" и "Размножение и индивидуальное развитие", когда учащиеся способны оценить вредное действие этилового спирта не только на организменном, но и клеточном, и молекулярном уровнях.
...
16 11 2025 1:38:53
Игра позволяет расширить и углубить знания учащихся о природе как гениальном конструкторе, инженере, художнике и великом строителе, покажет умения учащихся создавать приборы (сейсмограф, барометр) и эмблемы науки бионики. Игра будет способствовать развитию умения работать с информацией.
...
15 11 2025 0:38:18
Инфузория имеет постоянную форму тела, эктоплазма снаружи уплотнена и образует пелликулу. Тело покрыто ресничками. Их насчитывается около 10-15 тыс....
14 11 2025 11:45:21
Урок обобщения и систематизации знаний в 10-м классе из раздела «Клетка – структурная и функциональная единица живого». Учащиеся под руководством учителя работают с конспектом урока, выполняя задания, разной сложности. Урок помогает в подготовке к зачету по теме и выполнению заданий ЕГЭ. В конце урока проводится рефлексия, цель которой выяснить, какие задания вызвали у учащихся наибольшее затруднение и отработка данных заданий на следующих уроках....
13 11 2025 10:10:41
Класс Paкообразные имеет незамкнутую кровеносную систему. На спинной стороне тела расположено пятиугольное сердце. Из сердца кровь идет в полости тела, снабжая органы кислородом и питательными веществами, затем по сосудам поступает в жабры и обогащенная кислородом снова возвращается в сердце....
12 11 2025 19:35:40
Тема урока связана с предыдущими темами, опирается на уже имеющиеся знания о строении клетки. Урок дан в теме "Клеточное строение растений", на которую отводится 4 часа. Урок разработан по программе для основной общеобразовательной школы. Автор В.В. Пасечник, В.В. Латюшин, В.М. Пакулова....
11 11 2025 3:32:29
Моделируя в ходе работы возможный фенотип своего будущего ребенка, учащиеся становятся на уровень научного прогнозирования собственной жизни. Необычный способ оформления результатов – в виде детского портрета – провоцирует творческое воображение, предполагает использование учащимся элементов художественного творчества. Цель работы: повторение и закрепление основных генетических закономерностей; развитие интереса к пpaктическому применению генетики....
10 11 2025 14:57:51
Наше время хаpaктеризуется возросшей информированностью во многих областях науки и техники всех слоёв населения, в том числе и учащейся молодёжи. В этих условиях у современного школьника трудно вызвать удивление, изумление, приподнятое эмоциональное состояние, то есть чувства, которые в значительной степени питают стремление к знанию. Это, на мой взгляд, и обязывает искать пути, которые позволили бы обыденную, будничную учебную работу сделать более одухотворённой. Здесь я и прибегаю к тому, что использую на своих уроках поэзию, живопись; но особенно часто прибегаю к жанрам устного народного творчества....
09 11 2025 11:44:39
Активизация познавательной деятельности на уроках предполагает применение методов и приемов ТРИЗ. Целью технологии развития творческих способностей учащихся на уроках биологии с применением элементов теории решения изобретательских задач (ТРИЗ) является формирование навыков работы с информацией, умение её получать, преобразовывать и творчески использовать для исследовательской или пpaктической деятельности....
08 11 2025 23:35:24
Викторина для учащихся 8–9-х классов на предметной неделе. Цель мероприятия: повторение и обобщение знаний, полученных при изучении курса «Биология. Человек» в системе занимательных заданий. Учащимся предлагаются занимательные задания в виде кроссворда, ребусов, эвристических вопросов, что значительно активизирует познавательный интерес к биологической науке....
07 11 2025 13:48:53
Урок по данной теме разработан с использованием модульную технологию. Модульная технология обеспечивает возможность самостоятельного усвоения знаний обучающимися до определенного уровня. Она призвана освобождать педагога от выполнения информационной функции и создавать условия для более яркого проявления консультативно-координирующей функции.
...
06 11 2025 22:13:51
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....
05 11 2025 1:31:48
В работе представлен системный подход обучения, позволяющий формировать конкретные представления об основных целостных системах живой природы в их взаимной связи и постепенном усложнении....
04 11 2025 11:26:57
Разработка позволяет познакомить учащихся с хаpaктерными особенностями строения, питания, размножения грибов, их многообразием и сформировать умение отличать съедобные грибы от ядовитых. Урок способствует активизации познавательной активности школьников, освоению новых жизненно необходимых навыков и сохранению здоровья. С целью создания условий для творческого восприятия учебного материала на уроке используются информационно-коммуникационные технологии....
03 11 2025 23:10:12
Занятие разработано на основе сценарного подхода, который предполагает учёт обратной связи от учащихся и построение каждого этапа урока для того, чтобы организовать их продуктивную деятельность. Продуктом является рабочий лист ученика. Сценирование связано с реализацией проблемной стратегии обучения. Ведущим средством сценирования учебного занятия является мыследеятельная технология....
02 11 2025 1:12:17
Разработка урока с помощью методических рекомендаций «Уроки зоологии», автор Н.С.Филатова. На уроке продолжают формироваться понятия о живом организме, об эволюции и даются новые: о простейшей диффузной нервной системе, рефлексе, регенерации, лучевой симметрии. В зависимости от местных условий урок можно проводить с помощью живых организмов....
01 11 2025 11:18:52
Целью урока является отработка навыка написания Н и НН в суффиксах причастий и отглагольных прилагательных. Творческие задания, презентация и интеграция с биологией позволяют сделать урок динамичным и результативным, повысить интерес учащихся не только к изучению русского языка, но и к познанию биологии....
31 10 2025 17:15:49
Данный урок является повторительно-обобщающим и может быть полезен учителям, работающим по УМК линии Н.И. Сонина. На уроке применяются различные игры, позволяющие включить в учебную деятельность всех обучающихся и проверить уровень знаний по ранее изученным темам. Широко используются литературные произведения, которые рассматриваются с биологической точки зрения....
30 10 2025 22:45:30
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 изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"