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 построен на активизацию познавательной деятельности учащихся на основе личностно-ориентированного подхода к обучению и воспитанию школьников с использованием информационно-коммуникативных технологий, программ интеpaктивной доски «СМАРТ». Призван дать представление учащимся о многообразии птиц, сложных и многообразных группах, а также введению понятия экологические группы птиц, содействовать сознательному пониманию актуальности проблемы биоразнообразия птиц в современном мире....
26 11 2025 14:12:38
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Учащиеся знакомятся с особенностями строения головного мозга, функциями его основных отделов....
25 11 2025 20:14:43
Формирование критического мышления подразумевает развитие у учащихся отношения к миру, к себе на основе самостоятельной, осмысленной позиции, повышение коммуникативного потенциала личности. Урок построен в стратегии "Зигзаг" (название отражает нелинейный, зигзагообразный хаpaктер работы с информацией), в основе которой лежит идея взаимообучения.
...
24 11 2025 10:26:39
Данная разработка предлагает проведение занятия элективного курса "Человек и его здоровье" с целью обучения учащихся 9-х классов пpaктическому применению знаний из разных областей наук, формирования у них мировоззренческих понятий о единстве и взаимосвязи всех компонентов окружающего мира. Основная задача данного курса формирование экологически грамотного поведения человека по отношению ко всему живому, включая собственное здоровье....
23 11 2025 3:53:47
При применении активных форм и методов обучения создаются такие условия, когда дети не просто запоминают и воспроизводят готовые знания и способы действия, а самостоятельно добывают их, переосмысливают и перестраивают ранее полученное, осуществляют широкий перенос усвоенного на решение новых учебных пpaктических задач....
22 11 2025 9:44:50
Цель урока - напомнить учащимся сущность гомеостаза как необходимого условия существования биологических систем; формировать знания о взаимосвязи пластического и энергетического обменов, которые обеспечивают единство метаболизма; углубить знания о роли ферментов в метаболизме....
21 11 2025 15:15:59
Изучая данную тему, обучающиеся узнают об особенностях пластического и энергетического обмена в клетке, однако изучению условий протекания данных процессов уделяется недостаточное внимание. Данный урок позволяет ученикам на пpaктике познакомиться с некоторыми условиями, необходимыми для протекания обмена веществ в клетке....
20 11 2025 22:52:22
Урок биологии применяет развивающие технологии. Методы, применяемые на уроке, – словесное изложение знаний, синквейн, презентация, тренажер, моделирование, тестирование. Цель: развитие активной познавательной деятельности в работе с учебником и гербарным материалом....
19 11 2025 22:26:40
Клетки разных организмов имеют свои хаpaктерные свойства и строение, но есть общие составляющие присущие всем клеткам: и растительным, и животным....
18 11 2025 6:57:48
Урок построен в виде путешествия по станциям. Между станциями учащиеся с учителем биологии знакомятся с лекарственными свойствами, с пользой растений, читают стихи русских поэтов о березе, рябине, ромашке, лилии, слушают музыку местных композиторов и мелодистов о родной природе. Интегрированные уроки снимают утомляемость и перенапряжение учащихся за счет переключения с одного вида деятельности на другой....
17 11 2025 13:17:40
Урок рассматривает статистические данные, способы определения пола и закономерности наследования генов, сцепленных с полом; раскрывает причины возникновения сцепленных с полом генетических болезней, формирует представления о различиях мужского и женского организмов. Рекомендуется соблюдать тактичность изложения материала, в классе могут быть учащиеся с наследственными заболеваниями. Используются оптимистические прогнозы о возможных способах лечения заболеваний....
16 11 2025 23:27:56
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 11 2025 13:37:19
В тяжелых случаях ложной беременности у собак диагностируют хромоту, скованность при движении. У животного проявляются признаки токсикоза и отказ от еды....
14 11 2025 23:40:52
Цель урока: изучить строение, основные отделы и функции скелета человека; значение опopно-двигательной системы человека; развивать знания об опopно-двигательных системах организмов; совершенствовать навыки использования учащимися Интернет-технологий; воспитывать бережное отношение к своему здоровью....
13 11 2025 14:39:40
В работе представлено обобщение опыта по применению цифровых образовательных ресурсов на уроках биологии....
12 11 2025 3:12:34
Методическая разработка является уроком-игрой, на котором решается проблемный вопрос о грибе, который не похож на другие. Приводится вариант игрового материала о грибах из дополнительной литературы. Все сообщения детей о грибах сопровождаются показом рисунков на компьютере....
11 11 2025 21:46:27
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....
10 11 2025 19:21:11
Сегодня мы поговорим о покровных тканях, они располагаются на поверхности органов растения и пpeдoxpaняют их от высыхания, перегрева, механических и химических воздействий. Кроме этого она обеспечи…...
09 11 2025 14:19:12
Данный урок может быть использован по программе Н.И. Сонина при изучении темы "Многообразие голосеменных". Проведение конференции позволяет обобщить материал по данной теме, дает возможность выставить всем оценки. Дети при подготовке к уроку используют дополнительную литературу....
08 11 2025 13:36:21
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Представленный материал знакомит учащихся с историей, значением и особенностями озера Байкал, включает викторины, загадки и игры по теме....
07 11 2025 5:51:42
На данном уроке используются различные приемы здоровьесберегающих технологий. Актуальность данной работы обусловлена потребностью человека, общества и государства в здоровьесберегающем образовании. Здоровьесберегающее обучение направлено на обеспечение психического здоровья учащихся.
...
06 11 2025 2:42:39
Цель мероприятия - систематизировать и обобщить знания обучающихся по темам: "Опopно-двигательная система", "Пищеварение", "Кровь и кровообращение", "Дыхание", "Обмен веществ". Игра проводится в упрощенной форме телевизионной передачи «Своя игра»....
05 11 2025 21:16:12
Урок направлен на формирование навыков пpaктической деятельности учащихся, повторение и углубление пройденного материала, изучение нового материала о мхах как о группе высших споровых растений, особенности их строения. Деятельность учащихся организовывается через различные формы и виды деятельности: групповую работу, работу в парах, работу с микроскопом и гербарным материалом....
04 11 2025 0:34:43
Цель урока - расширить знания о науке биология путем различных игр. С помощью игры учащиеся развивают умение отвечать на нестандартные вопросы, учатся принимать правильные решения в различных ситуациях, у них воспитывается бережное отношение к окружающей среде.
...
03 11 2025 9:39:38
Ламарк был деистом и считал, что творец создал материю и законы ее движения, но на этом и прекратилась творческая деятельность творца, а все дальнейшее развитие природы происходило соответственно ее законам....
02 11 2025 21:14:35
Предметный проект по общей биологии, направленный на расширение знаний по разделам «Цитология, «Эволюция», «Генетика».
...
01 11 2025 15:31:28
На уроке изучаются химические элементы, органические и неорганические вещества в единстве их функций и физико-химических свойств и таким образом учащиеся получают доказательства единства живой и неживой природы, родства живых организмов друг с другом и взаимосвязи организмов с окружающей средой на молекулярном уровне жизни....
31 10 2025 2:14:26
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....
30 10 2025 21:44:12
Урок-панорама состоит из трех мини-уроков: мини-спектакль «Сердце – это жизнь», «живая» газета «Спасибо, сердце», деловая игра «На приёме у кардиолога».
...
29 10 2025 1:12:56
Гипотеза чистоты гамет была выдвинута чешским ученым Грегором Менделем, который изучал закономерности наследования в живых организмах. Рассмотрим суть гипотезы и разберем три основных закона наследования признаков....
28 10 2025 2:19:22
Урок позволяет обобщить и закрепить знания, умения и навыки учащихся по разделу «Царство растений». Он может быть использован в рамках изучения ботаники в 6-м классе для общеобразовательных учреждений с использованием ТСО. Здесь представлены различные методы, такие как: работа в группах, мозговой штурм, составление схем у доски, работа с основными понятиями темы. Комплексный подход в ходе урока позволяет в конце занятия выявить уровень усвоения материала и степень обученности учащихся....
27 10 2025 6:10:56
Обобщающий урок-игра для 8-го класса проводится в занимательной форме смотра знаний с целью углубить и закрепить знания учащихся по биологии по темам "Обмен веществ", "Выделение", "Терморегуляция". Через занимательные задания развивается биологическое мышление, устная речь, способность применять имеющиеся знания при поиске решения проблемных ситуаций....
26 10 2025 8:25:25
Статья посвящена проблеме развития познавательного интереса учащихся на уроках биологии и во внеурочное время. Новизна данного опыта заключается, в первую очередь, в самом подходе к проблеме развития познавательного интереса учащихся. Основу этого подхода составляет организация учебного процесса, на основе субъек-субъектных отношений, выраженных в различных проявлениях....
25 10 2025 1:11:47
Урок проводится в форме игры-путешествия. Его можно проводить в 5-м классе по природоведению при изучении темы «Жизнь на Земле», в 6-м классе по биологии после изучения царств Бактерии, Грибы, Лишайники, а также как внеклассное мероприятие. Урок помогает закрепить знания учащихся о разнообразии живых организмов в биосфере, о классификации растений и животных, о пpaктическом использовании живых организмов....
24 10 2025 22:26:46
Изучение темы имеет большое значение в понимании принципов организации и функционирования ядра и клетки в целом. Несмотря на новизну и сложность содержания темы для учащихся, основные методы ек изучения ‒ работа с текстом, рассказ учителя, беседа....
23 10 2025 19:31:37
Урок-модуль, на котором изучаются взаимоотношения между живыми организмами, выясняется, каким образом обеспечивается биологическое разнообразие и равновесие в экологической системе. На уроке создаются условия для повторения ранее изученной информации, а также продолжается подготовка обучающихся к ЕГЭ по биологии....
22 10 2025 14:34:55
На основании ранее полученных знаний о законах наследования систематизируются и обобщаются знания законов наследования признаков человека, формируются взаимосвязь между генетическими и цитологическими знаниями. Закрепляется алгоритм решения задач по генетике. Рассматриваются закономерности наследования признаков человека с учетом его индивидуального здоровья.
...
21 10 2025 2:47:41
Коллективный способ обучения (авторы А.Г. Ривин, В.К. Дьяченко) основан на педагогике сотрудничества: сотрудничества по линии учитель–ученик и ученик–ученик. Коллективным способом обучения является такая его организация, при которой обучение осуществляется путем общения в динамических парах, когда каждый ученик учит каждого. Внедрение данной технологии позволяет использовать множество преимуществ. Учебный процесс организуется так, что каждый ученик активно действует в процессе всего занятия. У учащихся выpaбатываются навыки совместной работы. ...
20 10 2025 4:32:17
Занятие достигает следующих целей: дать общее представление о кольчатых червях, об их эволюционном приобретении - сегментации; дать хаpaктеристику среды обитания, познакомить с внешним строением представителей класса малощетинковых на примере дождевого червя; провести наблюдение за поведением и рефлексами....
19 10 2025 19:54:58
Цель урока – обобщить, проконтролировать знания учащихся по теме "Вселенная". Урок проводится в форме игры, используются стихи. Для контроля знаний подобраны задания, развивающие образное мышление учащихся.
...
18 10 2025 0:46:24
Урок построен так, что во время занятия учащиеся успевают изучать материал урока, услышать прекрасную музыку, читать стихи, решать задачу, выполнять физкультминутку. Также автор учит ребят составлять мини-проекты....
17 10 2025 12:34:39
Урок призван формировать основы экологической грамоты, способствовать усвоению норм и правил взаимодействия с окружающим миром, расширить представления детей о флоре и фауне, о природоохранных мероприятиях, дать возможность почувствовать, что они реально могут сделать для сохранения природы, развивать мышление, память, речь, навыки общения, воспитывать понимание красоты природы, умение жить в гармонии с окружающим миром, готовность оказать помощь нуждающимся в ней животным и растениям....
16 10 2025 2:23:32
Знание студентами медицинских колледжей и медицинских училищ темы «Эволюция человека» важно как с позиций формирования мировоззрения, так и востребованности знаний в будущей профессии. В работе показана эффективность использования приема эвристической беседы для достижения образовательных целей занятия; рассмотрена методическая реализация представленного технологического приема; приведен анализ выполненных студентами проверочных работ....
15 10 2025 9:43:27
Участники ролевой игры – органы или другие составные части организма человека: головной мозг, вирус, диафрагма, печень, почки, антитело, лимфоцит, мышцы: бицепс и трицепс, сердце, легкие, витамин. Каждый персонаж имеет свое имя, историю, цели. Успех каждого игрока зависит от того, насколько полно он сумеет выполнить цели за время, отведенное на игру....
14 10 2025 13:35:15
Работа содержит олимпиадные задания для учащихся 7–8-х классов. Предусмотрены различные формы тестов, которые позволяют более объективно оценить ответы учащихся. Требования к уровню подготовки школьников – базовый уровень....
13 10 2025 11:57:19
Материал позволяет систематизировать изученный материал, организовать самостоятельную исследовательскую деятельность, работать с понятиями в системе их применения, реализуя межпредметные связи. ...
12 10 2025 12:28:39
Проект призван решить ряд проблем в обучении биологии, выявленных в результате swot и step анализа внешних и внутренних условий. Хаpaктерным в проекте является комплексный подход в решении задач эстетического, экологического и познавательного хаpaктера. Реализация задач проекта предполагает поэтапную работу в трех направлениях: с детьми, родителями и педагогами. Механизм реализации проекта представлен в модулях с указанием ответственных лиц за исполнение модуля. Проект содержит план работы, основные виды деятельности, взаимодействие с лесхозом и питомником, результаты работы школьного лесничества....
11 10 2025 3:35:38
В ходе урока раскрываются особенности воздушного питания растений как основы их жизнедеятельности; показывается космическая роль растений в формировании атмосферы Земли; формируется понятие «фотосинтез».
...
10 10 2025 9:11:57
На уроке рассматриваются различные приспособительные особенности живых организмов и относительный хаpaктер адаптации, раскрывается механизм и роль приспособления. ...
09 10 2025 5:44:28
Сценарий мероприятия, посвященного формированию здорового образа жизни. Проводится в форме конференции школьного научного общества. Целью этого мероприятия является профилактика вредных привычек у школьников. Сценарий включает интересные факты, способствующие повышению интереса к данной проблеме....
08 10 2025 7:32:32
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 ::
