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 продолжает формирование знаний о размножении, хаpaктеризует мейоз, формирует знания об изменении молекул ДНК и хромосом на протяжении мейоза, раскрывает биологическое значение мейоза....
19 11 2025 1:28:35
Научить наших учеников действовать – одна из важнейших задач современного образования. Поэтому конкретные знания должны выступать как средства познания и преобразования действительности, а не как конечная цель обучения. В последние годы широкое распространение получила такая форма организации деятельности школьников, как проекты. Эта форма стала применяться во внеклассной работе с учащимися и на факультативных занятиях. Статья содержит планы двух факультативных занятий по теме "Технология выполнения экологического проекта "Мой экодом"....
18 11 2025 5:12:54
Задачи урока направлены на то, чтобы познакомить и сформировать у учащихся представление о внутриклеточных паразитах, механизмах проникновения и воздействия вирусов на клетку хозяина, а также профилактику и меры борьбы с вирусами, вызывающими болезни растений, животных и человека....
17 11 2025 14:50:13
Об эффективности использования технологии проблемного обучения свидетельствует рост числа обучающихся с высоким уровнем учебной мотивации и продуктивным эмоциональным отношением к биологии как к учебному предмету. Считаю, что преимущества технологии проблемного обучения очевидны: у обучающихся в наибольшей степени развиваются навыки самостоятельной работы; формируются умения творчески решать учебные задачи; возникает положительная мотивация к учебе....
16 11 2025 20:19:28
В статье раскрываются приемы и методы работы с незрячими детьми на уроках биологии. В основу работы положены принципы: научности, формирования аналитико-синтетических способностей, принципы наглядности, доступности, усвоение алгоритма, индивидуального подхода, развивающей направленности в обучении....
15 11 2025 3:20:11
Модульная программа помогает выбрать оптимальный путь и дает возможность самостоятельного обучения. Соответствует требованиям развивающего обучения. Выбор урока зависит от степени доступности содержания и информации материала в пособии. Представлена модульная программа по теме "Дыхание"....
14 11 2025 21:46:14
Урок проводится с использованием презентации и электронного учебника «Биология. Человек», 8-й класс. Использование данных материалов разнообразит учебный процесс, повышает интерес к изучаемой теме и помогает учащимся разобраться в сложных биологических понятиях.
...
13 11 2025 15:20:13
Представлена разработка игры-викторины для учащихся 5–6-х классов. Игра может проводиться в качестве заключительного урока по курсу «Природоведение» (в 5-м классе) или как внеклассное мероприятие в рамках предметной недели естественных наук (в 5–6-х классах). На вопросы викторины приводятся правильные ответы.
...
12 11 2025 11:59:11
Спустя 2-5 дней после заражения, моча собаки приобретает мутность, становится красной в результате выхода пораженных пироплазмами эритроцитов в урину....
11 11 2025 0:15:23
Урок проводится в 5-м классе в соответствии с современными требованиями ФГОС по программе В.В.Пасечника «Линия жизни», Просвещение. Урок освоения новых знаний с опорой на уже имеющиеся знания из курса «Окружающий мир», что позволяет расширить рамки изучаемого на уроке. Используется технология проблемного обучения, работа в группах и современные информационные технологии. Учащиеся используют в работе мобильный класс, цифровой и световой микроскопы....
10 11 2025 15:17:34
После ознакомления с основами рационального питания учащиеся, в ходе анализа домашних пpaктических работ, создают групповой проект, цель которого – проанализировать свой пищевой рацион с точки зрения его полноценности и сбалансированности, отсутствия в пище опасных и вредных компонентов, а также произвести его корректировку.
...
09 11 2025 1:30:33
Материал урока может быть использован при подготовке к урокам по общей биологии в 9 – 11-х кл. по теме "Основы генетики",
при подготовке учащихся к сдаче экзамена в форме ЕГЭ, для проведения элективных курсов по теме "Генетика человека".
При проведении данного урока возможно использовать местный материал, касающийся донорства в своем регионе.
...
08 11 2025 0:35:16
Содержанием статьи является обобщение опыта работы по методике проведения урока биологии по ознакомлению учащихся с регуляцией процессов жизнедеятельности одноклеточных животных, кишечнополостных, червей и насекомых с использованием компьютерных технологий....
07 11 2025 23:42:55
Классный час на тему проводится в форме информационного ринга....
06 11 2025 14:55:55
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.
...
05 11 2025 10:46:28
Решение задачи усиления пpaктической направленности биологического образования может осуществляться за счет целенаправленной, системной организации учебно-исследовательской работы учащихся, обеспечивающих формирование и развитие исследовательских умений и навыков учащихся. В статье приводится опыт организации исследовательской работы на уроках биологии и во внеурочное время....
04 11 2025 7:22:20
С ключевыми вопросами семинара (эмбриональная индукция, регуляция экспрессии генов в ходе онтогенеза) учащиеся знакомились в ходе вводной лекции в начале изучения темы «Размножение и индивидуальное развитие организмов». Проведению семинара предшествует обязательная домашняя проработка учебного материала, поиск дополнительной информации.
...
03 11 2025 11:28:25
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Мастер-класс показывает методические приемы для восприятия учебного материала через различные каналы, что сокращает время обучения, высвобождает ресурсы здоровья детей, развивает зрительную память, акцентирует внимание на важных объектах за счет фрагментарной подачи материала....
02 11 2025 3:24:30
Игра проводится для учащихся 7-х классов в рамках проведения предметных недель с целью повышения интереса учащихся к изучению курса «Животные». Задача игры: формировать знания о происхождении, повадках и особенностях домашних и диких животных.
...
01 11 2025 18:36:26
Решение многих задач требует применения информационных технологий, использования прикладных программ для обеспечения эффективности понимания материала. Вид урока: лабораторная работа с применением проблемно-исследовательской технологии. Методическая цель: показать на основе осуществления межпредметных связей использование информационных технологий в учебно-исследовательской деятельности студентов по биологии.
...
31 10 2025 7:17:43
В статье рассматриваются вопросы повышения качества образования и улучшения подготовки к ЕГЭ применительно к упомянутой теме....
30 10 2025 8:30:41
Урок призван обобщить и систематизировать знания учащихся по теме "Эволюция человека", а также познакомить с альтернативными вариантами изложения темы и их аргументацией....
29 10 2025 6:14:18
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....
28 10 2025 14:29:58
Идею игры можно использовать по любому предмету в любом классе, так как участие в подобных играх развивает интерес и познавательную активность ребят, а также способствует актуализации и закреплению полученных знаний, приобретению новых.
...
27 10 2025 9:21:17
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.
...
26 10 2025 5:49:52
Цель проекта: научить учащихся проводить научные биологические и химические эксперименты, обpaбатывать полученную информацию, анализировать и сравнивать полученные результаты, делать прогнозы, проводить социологический опрос, решать задачи с производственным содержанием, работать с компьютером, использовать Интернет....
25 10 2025 1:10:26
Неделя биологии, географии, химии влияет на развитие интереса учащихся к изучаемому предмету, повышает их образовательный уровень, самостоятельность и творчество, выявляет способных учащихся по предмету....
24 10 2025 12:55:16
Птицы ведут разнообразный образ жизни. Есть птицы оседлые (сойки, синицы), кочующие (снегири, грачи) и перелетные (стрижи, соловьи, иволги, утки, лебеди)....
23 10 2025 10:21:48
Урок закрепляет знания учащихся о строении и функционировании клетки, взаимодействии её частей как основе целостности; обмене веществ, лежащих в основе жизнедеятельности клетки.
...
22 10 2025 5:26:35
В своей работе я часто использую межмпредметные информационные проекты (биология + информатика). Учащиеся, получив задание на уроке биологии, могут его выполнять и оформлять на уроках информатики, а затем представлять свой проект на уроке биологии в соответствии с программой изучения предмета....
21 10 2025 2:11:48
Представлен урок биологии в 7-м классе с использованием интеpaктивной доски Hitachi и мультимедийных пособий. В ходе урока представлено использование ИКТ, что расширяет возможности учителя, позволяет разнообразить его методический арсенал, активизировать познавательную деятельность учащихся. Данный опыт может быть интересен учителям других предметов, как пример использования интеpaктивной доски и мультимедийных пособий....
20 10 2025 3:25:38
Из всех профессиональных компетенций современного учителя именно высокий уровень управленческих умений: анализировать, планировать, организовывать учебный процесс и оценивать результаты блока учебных занятий или одного урока как целостной системы - оснащает учителя “средствами навигации” в океане профессионально значимой информации. И, несомненно, главное из этих средств - умение учителя ставить цели учебного занятия или учебного модуля, так как именно цели свяжут между собой содержание, средства, методы в единый процесс, обеспечат учителю оптимальный выбор способов, форм их достижения и диагностики. Для ученика грамотно поставленные цели станут основой для самоформирования учебно-познавательной мотивации не только на результат, но и в первую очередь – на деятельность. ...
19 10 2025 7:18:31
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....
18 10 2025 0:58:19
Данный урок позволяет продолжить развивать знания об основных функциях листа, раскрыть их значение для растения в целом. Познакомить с видоизменениями листьев как результатом приспособленности к различным условиям обитания. Раскрыть значение видоизмененных листьев в жизни растения. Также на уроке раскрываются вопросы о сезонных изменениях в жизни растений. Урок способствует творческому мышлению учащихся. В материалах урока может быть использован национально-региональный компонент....
17 10 2025 10:33:48
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Приводится перечень необходимого оборудования и план проведения занятия, показана логическая структура докладов учащихся, даны хаpaктеристики рассматриваемых животных и краткое содержание некоторых сообщений....
16 10 2025 8:42:54
Урок призван систематизировать знания о строении клетки растений и животных, прокариот и эукариот, о функциях основных частей и органоидов клетки, сформировать понятие о клетке как открытой биологической системе, структурной и функциональной единицы жизни на Земле....
15 10 2025 19:45:55
Сформировать знания о хаpaктерных признаках грибов как самостоятельного царства живой природы, об особенностях строения и жизнедеятельности шляпочных грибов, о съедобных и ядовитых грибах....
14 10 2025 3:18:44
Данный урок – урок-сообщение, подготовленный учащимися. В процессе урока ребята делятся знаниями со своими одноклассниками, сопровождая рассказ слайдами, выполненными в PowerPoint, с изображением схем, рисунков, что придает большую эмоциональность выступлению и способствует повышению восприятия информации. Закрепление материала проводится в игровой форме....
13 10 2025 14:13:48
Урок биологии в 6-м классе посвящен изучению корневой системы растений....
12 10 2025 4:40:30
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....
11 10 2025 15:51:22
Расширяются знания о коже. Учащиеся учатся создавать мини-проекты, применяют элементы исследования....
10 10 2025 6:16:54
Методическая разработка урока составлена на основании учебно-методического комплекса под ред. В.В. Пасечника. Основные задачи урока – обобщить знания учащихся о видах корней и корневой системы, развивать мышление, наблюдательность и воспитывать интерес к предмету через игру....
09 10 2025 7:29:48
Данный открытый урок преследует цель сформировать у суворовцев знания о пищеварении в ротовой полости: познакомить с расположением слюнных желез, составом слюны, регуляцией слюноотделения, механизмом глотания пищи; содействовать применению полученных знаний при выполнении лабораторной работы. А построение самого урока с использованием словесно - наглядного метода обучения и эвристической беседы делает его неординарным и интересным для учащихся. Теоретический материал подкрепляется слайдами презентации и видеосюжетами для более детального восприятия. ...
08 10 2025 22:33:28
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....
07 10 2025 5:21:24
Замысел урока заключается в создании условий для развития интеллектуальных способностей учащихся и максимального влияния образовательного процесса на личность ученика.
...
06 10 2025 8:56:54
В ходе урока формируются коммуникативные и исследовательские компетенции. Использование натуральных объектов исследования повышает познавательный интерес учащихся.
...
05 10 2025 17:45:11
Расширяются знания учащихся о питании растений, показываются особенности получения растением питательных веществ. Изучается значение фотосинтеза (образование на свету органических веществ из неорганических) и его роль для жизни на Земле.Учащиеся распознают органы растений в таблицах, работают с рисунками учебника....
04 10 2025 3:19:42
В статье описана программа преобразования пустыря около школы в многофункциональный межпредметный учебно-тренировочный объект. В летний период на территории школьного двора проходят трудовую пpaктику школьники, работают профильные смены (в том числе экологического направления).
...
03 10 2025 21:18:35
Цель урока – интегрировать русский язык и биологию: по русскому языку повторить алгоритм работы над частью «С» ЕГЭ и подготовиться к сочинению по прочитанному тексту, по биологии закрепить важные научные понятия из области генетики, познакомиться с понятием "биоэтика"....
02 10 2025 7:47:51
Урок знакомит учащихся с формами пoлoвoго и бесполого размножения животных. На уроке вводятся новые понятия: «раздельнополые организмы», «гермафродиты», «почкование». В ходе урока формируется представление о преимуществе пoлoвoго размножения....
01 10 2025 0:29:31
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 ::
Функции желез внутренней секреции. Гормоны