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:
Замысел урока заключается в создании условий для развития интеллектуальных способностей учащихся и максимального влияния образовательного процесса на личность ученика.
...
19 11 2025 16:36:17
Открытый урок по теме «Клетка – структурная единица всего живого» разработан для учащихся 9-го класса медицинского профиля с использованием компьютерных технологий и с выполнением тестовых работ на компьютерах. У учащихся формируется целостное представление о клетке как сложнейшей системе, которая является началом всего живого....
18 11 2025 12:18:21
Проблема улучшения памяти была актуальна во все времена. Но особо остро она встала именно сейчас, во время развития компьютерных технологий, которые открыли для нас неограниченный доступ к информации. Чтобы сделать запоминание более быстрым и надежным, была изобретена мнемотехника - совокупность приемов и систем, служащих для улучшения хранения информации и воспроизведения ее из памяти....
17 11 2025 4:35:35
Человек в своей деятельности активно использует природные богатства, и очень часто он делает это, не зная законов природы, а незнание их приводит к непоправимым последствиям. Поэтому учащиеся должны знать и понимать естественные основные процессы, которые обеспечивают устойчивую целостность природы в границах биосферы. Данный урок позволит учащимся по-новому взглянуть на известные явления живой природы, повысит мотивацию обучения, расширит кругозор....
16 11 2025 21:42:31
Урок разработан с применением здоровьесберегающих, информационных технологий, элементов проблемного обучения. Он может использоваться в работе с учебником "Человек.8" любой линии, но особенно ценен для школ Здоровья, так как содержит пpaктическую часть о способах укрепления иммунитета, выполняемую учащимися в группах и затем обсуждаемую в классе.
...
15 11 2025 8:37:38
В статье рассказывается о созданном автором сайте, где представлены разделы и указано предназначение каждого из них. Показана разработка урока биологии для 6-го класса по учебнику В.В. Пасечника "Биология" (Бактерии. Грибы. Растения)....
14 11 2025 6:12:49
Наследование признаков осуществляется с помощью элементарных единиц наследования – генов. Совокупность генов определяет генотип организма....
13 11 2025 21:24:11
Данный курс знакомит обучающихся с основными методами изучения генетики человека на примере конкретных заболеваний. Позволяет предупредить их возникновение или ослабить проявления.
...
12 11 2025 17:11:43
Урок биологии в 10-м классе проходит в форме конференции, на котором выясняются факторы, влияющие на снижение продолжительности жизни людей.
...
11 11 2025 13:17:45
Урок биологии по теме «Двойное оплодотворение». Учащиеся узнают новый материал и закрепляют ранее полученные знания по темам «Цветок» и «Плод». Ведется с применением ИКТ....
10 11 2025 9:52:50
Урок проводится в ходе изучения биологии (раздел животные) в 7-м классе. Целью урока является возможность показать учащимся особенности размножения и развития рыб, раскрыть разнообразные формы заботы о потомстве как приспособление к выживанию вида....
09 11 2025 19:46:15
В данной работе использован метод проектов, который позволяет развивать познавательные интересы учащихся, умения самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном прострaнcтве. Данный проект поможет детям проявить себя, обрести уверенность в собственных силах, благоустроив школьный двор....
08 11 2025 9:32:38
Урок в курсе "Общей биологии" сопровождается презентацией. В ходе урока рассматриваются основные этапы энергетического обмена. Наиболее подробно рассматривается третий этап — кислородное расщепление (с точки зрения протекания биохимических реакций в клетке)....
07 11 2025 20:59:20
Урок биологии в 6-м классе на формирование новых знаний об опopной системе живых организмов и ее значении. Цели урока: развитие мыслительных и информационных умений учащихся, коммуникативной культуры; воспитание интереса к предмету.
На уроке используются такие методы, как: организация поисковой работы (работа с учебной книгой), составление и чтение структурно-логической схемы, сравнение, аналогия, осмысление результатов своих действий (рефлексивный анализ)....
06 11 2025 18:51:43
В материалах раскрыта актуальность межпредметных связей в свете модернизации образования. Содержание урока раскрывает энергетику и гигиену питания с биологической и химической стороны, показано применение разнообразных методических приемов, направленных на развитие самостоятельной творческой деятельности школьников в процессе познания....
05 11 2025 20:49:31
В ходе урока раскрываются особенности воздушного питания растений как основы их жизнедеятельности; показывается космическая роль растений в формировании атмосферы Земли; формируется понятие «фотосинтез».
...
04 11 2025 21:40:48
Задачи. Генетический код днк Решение биологических задач по расшифровке генетического кода Очень часто в части С пятая задача предлагается на расшифровку генетического кода, зная последовательност…...
03 11 2025 9:56:48
Одной из целей преподавания биологии является развитие творческого воображения (РТВ) у учащихся, т.к. творческие способности позволяют: расширить, углубить и переосмыслить уже имеющиеся знания; повысить познавательный интерес к предмету; реализовать творческие способности; обеспечить детям максимальную возможность активной деятельности. Творческое воображение можно и нужно развивать, особенно у детей. Чем меньше возраст, с которого начинаются занятия, тем выше результаты в будущем. Во многих школах города вводятся курсы ТРИЗ и РТВ, но эти предметы зачастую не связаны с теми дисциплинами, которые изучают учащиеся в школе. Происходит разрыв теории и пpaктики. В своей работе я попыталась совместить методики ТРИЗ и РТВ и уроки биологии и предлагаю некоторые варианты использования ТРИЗ и РТВ на уроках биологии....
02 11 2025 23:29:52
В пределах хаpaктеризуемого этапа процесса усвоения урочной темы решаются следующие дидактические задачи: осуществляется первое повторение содержания изучаемого; продолжается организация осмысления новой информации при помощи постановки логических заданий, которые бы требовали увязки учебного материала с прежними знаниями; проверяется понимание учащимися нового учебного материала и уровень усвоения.
...
01 11 2025 4:40:19
В статье рассказывается об опыте применения разнообразных форм и методов урочной и внеурочной деятельности: проведении нетрадиционных уроков, проблемном обучении и проектной деятельности....
31 10 2025 15:42:23
Представлен сценарий урока памяти, посвященного теме войны. Цель урока – воспитать чувство патриотизма, гордости за свою страну; расширить представления учащихся о Великой Отечественной войне, героизме советского народа....
30 10 2025 9:13:57
Сформировать знания о хаpaктерных признаках грибов как самостоятельного царства живой природы, об особенностях строения и жизнедеятельности шляпочных грибов, о съедобных и ядовитых грибах....
29 10 2025 11:20:11
ИКТ позволяют не только наполнить урок большим количеством готовых, строго отобранных, соответствующим образом организованных знаний, но и развивать интеллектуальные, творческие способности учащихся. В природоведении есть ряд разделов, сложных для восприятия и понимания учениками. Структурирование большого объёма информации наиболее приемлемо при помощи программы PowerPoint. Уроки-презентации делают учащегося активным участником учебного процесса. Представлен урок с использованием ИКТ на уроках биологии и природоведения.
...
28 10 2025 4:28:59
На тему "Тип Хордовые животные, подтип черепные классы рыб" отводится в учебнике под редакцией В.В. Латюшина всего три урока, а материал очень объемный. На уроке используется презентация о многообразии рыб. Яркие иллюстрации побуждают обучающихся к глубокому изучению темы, проявлению творчества в написании реферата, составлении кроссворда....
27 10 2025 17:58:39
Цели урока: познакомиться со средами обитания животных, используя субъектный опыт учащихся; выявить приспособления животных к определённой среде обитания....
26 10 2025 18:52:19
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....
25 10 2025 19:46:47
Посредством театрализованного представления идет знакомство учащихся начальной школы с историей открытия витаминов, их содержанием в продуктах, значением для сохранения здоровья человека....
24 10 2025 14:15:30
Сущность модульного обучения – это самостоятельное достижение целей учебно-познавательной деятельности в процессе работы над модулем, в котором объединены учебное содержание и приемы учебной деятельности по овладению этим содержанием. Представленный план урока по теме "Органы пищеварения" (7-й класс) состоит из двух частей: план для учителя и карточка для ученика. Такой урок ориентирован на активную учебную деятельность детей, освоение приемов, которые способствуют быстрому и качественному усвоению содержания учебных предметов и развитию у учащихся всех "само" - самопланирование, самоанализ, самоконтроль и т.д....
23 10 2025 21:52:37
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....
22 10 2025 9:52:28
2008 год объявлен Годом семьи. А какая же настоящая семья без детей. Это значит, что будущее планеты – в наших руках, и от нашего отношения к ней зависит очень многое. Мы все с вами - дети матушки природы и должны с уважением относиться к ней, жить по её законам....
21 10 2025 9:26:57
Мероприятие представлено конспектом, заданиями и презентацией MS PowerPoint. Способствует развитию интереса к предмету и познавательной активности у учащихся. ...
20 10 2025 4:22:58
«Международный день птиц» – интернациональный экологический праздник, который отмечается ежегодно, 1-го апреля. В Российской Федерации является самым известным из «птичьих» праздников. В статье представлен сценарий и презентация игры-викторины, проводимой для учащихся 7-х классов....
19 10 2025 4:12:20
Цель урока: обобщить и систематизировать знания по теме «Кровь и кровообращение»...
18 10 2025 7:43:21
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.
...
17 10 2025 13:50:31
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Биологический турнир для учащихся 7-х классов разработан по программе И.Н. Пономаревой. Мероприятие можно проводить в качестве обобщающего урока после изучения класса млекопитающих либо в качестве внеклассного мероприятия по предмету в предметную неделю....
16 10 2025 19:59:38
Учащиеся знакомятся с оптимальными условиями всхожести семян (благоприятные условия), изучают методику закладки опыта, учатся ставить опыты при изучении семян....
15 10 2025 15:40:44
Он поедает не только растения и находящихся на них мелких животных, но и трупы...
14 10 2025 4:44:52
Статья знакомит с определением пола у различных животных и человека, дает представление об аутосомах и пoлoвых хромосомах; развивается умение решать задачи на наследование признаков, сцепленных с полом; воспитывается понимание необходимости знаний в области генетики с целью сохранения здоровья и предупреждения заболеваний, к которым есть генетическая предрасположенность....
13 10 2025 13:18:53
Урок в 7-м классе знакомит учащихся с особенностями внешнего строения и опopно-двигательной системой птиц. Сопровождается презентацией....
12 10 2025 8:32:25
По данным психологов наибольшее количество информации дети усваивают не от общения с учителями и родителями, а от общения друг с другом. Предлагаемый урок - лекция, которая проводится заранее подготовленными, мотивированными учащимися. "Лекторы", используя в качестве модели плазмалеммы мыльный пузырь, помогают слушателям выделить и сформулировать основные выводы по теме. Закрепление полученных знаний проводится с помощью заданий в формате ЕГЭ.
...
11 10 2025 19:20:36
Урок является расширением темы "Природные зоны Африки". При его подготовке используется большое количество дополнительного материала: музыка, слайды, сообщения учащихся. Подобное изложение материала повысит интерес учащихся к изучаемым темам и улучшит усвоение предмета. Данный материал может быть использован и во внеурочное время, и для подготовки предметной недели по естественным наукам....
10 10 2025 13:19:17
Урок является одним из обобщающих в разделе цветковые или покрытосеменные растения, на данном уроке можно применять различные формы организации учебной деятельности. ...
09 10 2025 1:45:59
Ток воздуха по дыхательным путям осуществляется посредством ритмичных дыхательных движений — вдоха и выдоха. Частота дыхательных движений в норме у новорожденных до 60 в минуту, а у взрослых людей — 16-18 раз....
08 10 2025 11:14:51
При проведении уроков биологии большое значение имеет демонстрационный материал. Увидев видеокадры, иллюстрации, схемы, учащиеся лучше воспринимают материал. Демонстрация ряда слайдов на различных этапах урока должна сопровождаться комментированием, беседой или обсуждением; обязательна работа с текстом учебника.
...
07 10 2025 15:31:35
Урок проводится по программе «Программа-2100». Опираясь на знание элементарных законах природы и приспособленности животных к различным средам обитания, дети по изображениям древних ящеров сравнивают их с современными животными. Урок развивает у детей логическое мышление, внимательность и умение анализировать....
06 10 2025 0:12:33
Экологический эрудицион как способ развития познавательного интереса учащихся к предметам биологии, экологии Алтайского края.
...
05 10 2025 23:35:46
Урок по теме «Происхождение и многообразие земноводных» применяет ИКТ. Необходимы компьютеры, банк медиа-данных, Интернет-ресурсы....
04 10 2025 15:21:17
Разработка урока биологии по анатомии человека в 8-м классе с целью сформировать знания о значении слуха в жизни человека, о строении и функциях слухового аппарата; дать понятие о причинах заболеваниях слухового и зрительного аппарата....
03 10 2025 3:33:37
Урок природоведения с использованием компьютерных технологий в 5-м классе....
02 10 2025 0:39:35
Урок посвящен раскрытию значения нервной системы, систематизации знаний о строении нейрона, углублению понятия о рефлексе, выяснению значения всех звеньев рефлекторного пути.
...
01 10 2025 23:21:32
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 ::
Функции желез внутренней секреции. Гормоны