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:
Учащиеся знакомятся с многообразием приматов; выявляют их хаpaктерные особенности, признаки высокой организации по сравнению с другими животными; показывают сходство приматов с человеком; формируют бережное отношение к природе, прививают любовь к животным. В помощь учителю представлена презентация. На уроке использованы различные педагогические методы: информационные, фронтальные (вопрос ‒ ответ), игровые....
01 12 2025 17:30:35
Педагогическая идея урока заключается в использовании коррекционного обучения детей с умственной отсталостью – способствует созданию оптимальных условий для развития интереса и способностей, усвоению материала в процессе индивидуальной деятельности. Особое значение придается активизации познавательной деятельности учащихся....
30 11 2025 5:36:47
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Формируется представление о голосеменных растениях, ученики знакомятся с разнообразием голосеменных. Раскрывается экологическое значение растений, приспособленность к жизни в суровых условиях. Показывается их роль в природе, использование человеком....
29 11 2025 6:37:48
Урок комплексного изучения материала призван раскрыть взаимоотношения между организмами внутри популяции, между организмами разных видов, взаимосвязи организмов с факторами неживой природы, изучить сущность борьбы за существование как основного фактора эволюции, познакомить с ее формами....
28 11 2025 4:38:42
На уроке рассматривается механизм определения пола человека и наследования признаков, сцепленных с полом; продолжается формирование навыков решения генетических задач; развиваются умения учащихся анализировать, делать выводы, объяснять выявленные закономерности. Используется метод проблемного обучения....
27 11 2025 1:38:47
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"....
26 11 2025 23:20:56
В статье даётся анализ УУД-потенциала различных заданий и приёмов, используемых на уроках биологии....
25 11 2025 22:14:47
Данный урок является заключительным по теме "Пищеварение". Провожу его в виде конференции, она закрепляет и обобщает изученный материал по данной теме. Учащиеся в нетрадиционной форме общаются, расширяя знания, а тест, предлагаемый в конце урока, позволяет выяснить, не слишком ли много жира употрeбляют сами учащиеся....
24 11 2025 23:55:27
Автор знакомит учащихся с обменом веществ и энергии. Формирует знания об энергетическом обмене как о распаде и окислении сложных составных веществ в цитоплазме клеток на более простые вещества с превращением энергии. О пластическом обмене как усвоении питательных веществ в клетках организма. Объясняет биологическую роль обмена веществ....
23 11 2025 3:40:33
Методическая разработка представляет собой презентацию-игру для учащихся 8-х классов, состоящую из 40 слайдов. Игра знакомит подростков с классификацией профессий, с некоторыми профессиями биологической направленности в занимательной форме, способствует профессиональной ориентации подростков, побуждает к самостоятельному выбору профессии....
22 11 2025 7:41:25
Cтатья предлагает способ создания целостного образовательного прострaнcтва через систему интегрированной работы учителей биологии и литературы. На уроке систематизируется материал, изученный на уроках природоведения и литературы в 5-м классе (через изучение сказки-были М.М. Пришвина «Кладовая солнца»). Учащиеся работают над исследованием....
21 11 2025 16:27:39
В ходе урока-игры систематизируется и закрепляется у обучающихся представление об особенностях строения растений принадлежащих к данным отделам; эволюционные представления о развитии царства растений. Развиваются внимательность, способность быстро анализировать информацию, делать выводы, сопоставлять теоретические и пpaктические знания, тренировать память, внимание, развивать познавательный интерес к биологии....
20 11 2025 15:25:59
Витамины называют чудесными веществами. И это действительно так. Как оказалось, материал по этой теме чудесным образом быстро забывается. Предлагаемая форма урока помогает более образно запомнить все виды витаминов, а работа в малых группах помогает проявиться всем учащимся....
19 11 2025 12:23:26
Этот курс является продолжением элективного курса "Как мозг учился думать", вошедшего в сборник Фестиваля педагогических идей 2005/2006 г.
Он служит для пpaктического подтверждения теории Павлова И.П. о рефлекторном механизме приспособительного поведения и теории функциональных систем Анохина П.К., а также для компенсации недостаточности знаний об индивидуальных особенностях видовых зрительных сенсоров животных.
...
18 11 2025 17:53:14
Комбинированный урок с использованием компьютерной презентации, на котором дети развивают умение делать выводы на основе полученной информации. Учащиеся знакомятся с представителями Красной книги Кемеровской области, узнают о причинах резкого сокращения численности отдельных видов. Учителю предоставится возможность убедить детей бережно относиться к братьям нашим меньшим, в необходимости рационального использования природных ресурсов....
17 11 2025 3:32:57
Вашему вниманию предлагается нестандартный урок — игра с использованием программы Notebook для интеpaктивной доски SMART Board. Интеpaктивная доска позволяет совершать увлекательные путешествия по стране знаний.
...
16 11 2025 8:53:24
Использование современных педагогических технологий даёт возможность учителю выбирать эффективные методы, формы и средства обучения и воспитания; добиваться высоких устойчивых результатов, а также способствует выявлению существенных связей между изучаемыми явлениями и процессами живой природы, развитию умственных способностей школьников, творческого и критического мышления, способности к непрерывному обучению и самообразованию, их социализации, делает занятия интересными и наглядными....
15 11 2025 15:39:52
Цели урока: определение уровня овладения знаниями по теме; коррекция знаний, умений и навыков; сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
14 11 2025 7:28:42
Вашему вниманию предлагается статья в которой вы познакомитесь с чёрными металлами. Узнаете о способах их получения и обработки.
...
13 11 2025 17:59:17
Занятие формирует понятие о строении пресмыкающихся как истинно наземных позвоночных, их многообразии, приспособленности к среде обитания, обращает внимание учащихся на особенности строения....
12 11 2025 19:49:35
Данный урок проводится с целью обобщения и закрепления знаний учащихся по метаболизму клетки....
11 11 2025 5:45:19
Урок биологии для 6-го класса призван познакомить с многообразием, значением растений, сформировать понятие о высших и низших растениях, развивать умение выделять главное, развитие творческих способностей, экологическое воспитание....
10 11 2025 11:48:30
Контроль знаний и умений обучающихся является важным звеном учебного процесса. Проверка знаний и умений побуждает обучающихся напряженно работать, воспроизводить в памяти изученный материал, развивает у них мыслительные операции. Решающее влияние на повышение эффективности учебно-воспитательного процесса проверка оказывает в тех случаях, когда она носит многосторонний хаpaктер, проводится с помощью разнообразных методов и приёмов, способствует усвоению основного содержания курса биологии, обеспечивает деятельное участие всего класса.
...
09 11 2025 6:24:51
Систематизация педагогического наследия учителей в Виртуальном музее биообразования России....
08 11 2025 13:25:58
На уроке дается общее понятие о витаминах, их роли в жизнедеятельности человека.
В первой части рассказывается об истории открытия витаминов, дается краткая хаpaктеристика некоторых групп - A, B, C, D, K, и их роли. Даются сведения о продуктах питания, особо богатых основными витаминами. Рекомендуются способы и сроки их хранения. Во второй части урока проводится лабораторная работа "Определение содержания витамина С в некоторых продуктах". Работа основана на свойствах аскорбиновой кислоты обесцвечивать йод. Определяется содержание витамина в соках лимона, яблока, кипяченом соке. Разъясняется значение искусственных препаратов витаминов. В заключение урока решаются познавательные задачи для закрепления материала.
...
07 11 2025 3:19:13
Посредством театрализованного представления идет знакомство учащихся начальной школы с историей открытия витаминов, их содержанием в продуктах, значением для сохранения здоровья человека....
06 11 2025 17:11:17
У учащихся формируется система знаний о генетическом определении пола у человека и наследовании, сцепленным с полом; понятие о механизме хромосомного определения пола....
05 11 2025 8:50:43
Введение данного курса диктуется необходимостью формирования у школьников понимания того, что здоровье - это величайшее благо, его надо уметь сохранять. Главной целью курса является понимание зависимости здоровья от состояния окружающей среды; приобретение умений и навыков, направленных на укрепление индивидуального здоровья....
04 11 2025 13:48:13
Цели урока – изучить основные направления и пути эволюционного процесса, соотношение направлений эволюции, ее необратимость....
03 11 2025 5:43:25
Урок направлен на изучение и закрепление новых знаний, целями являются: формирование понятий «Вид», «Критерии вида», создание условий для реализации учебных возможностей ученика.
...
02 11 2025 20:51:40
Урок помогает обобщить, систематизировать и расширить знания по главам "Происхождение человека" и "Строение организма"....
01 11 2025 9:41:47
![Конспект итегрированного урока по русскому языку и биологии по теме "Буква [е] в суффиксе -ен- в существительных на -мя. Значение семени"](/bio-raw/img/560360100.php.jpg "Конспект итегрированного урока по русскому языку и биологии по теме \"Буква [е] в суффиксе -ен- в существительных на -мя. Значение семени\"")
На уроке учащиеся узнают о правописании суффикса -ен- в существительных на -мя, о значении семян для растений, животных, человека, учатся употрeбллять суффикс -ен- в безударном положении в письменной речи....
31 10 2025 2:52:34
Стебель – это ось побега, с расположенными на нем листьями, почками. Строение стeбля может быть первичным - при формировании нового растения, когда клетки еще не дифференцированы (у однодольных остается на всю жизнь). Для двудольных и голосеменных хаpaктерно быстрое изменение первичного стeбля....
30 10 2025 22:18:48
Целью данного урока является обобщение, систематизация и закрепление знаний, умений о признаках высших растений. Проводится в форме путешествия по станциям. Урок способствует привитию навыков коммуникативного общения, развитию культуры речи, совершенствованию навыков работы в группе.
...
29 10 2025 12:57:54
Урок-пресс-конференция в 8-м классе с целью расширить знания учащихся о гигиене органов пищеварения, мерах профилактики желудочно-кишечных заболеваний....
28 10 2025 2:52:20
Целью работы автора является повышение познавательной активности обучающихся на уроках биологии, интереса к предмету и эффективности обучения. Данная цель предполагает реализацию следующих задач: содействовать развитию познавательного интереса, повысить мотивацию к учению, развивать творческие способности, создать комфортные условия для обучения, использовать возможности готовых ЭОР на уроке и вне его, создавать и применять собственные ЦОР направленные на удовлетворение потребностей учеников....
27 10 2025 21:27:20
В статье приведен разбор ошибок в ответах участников заочного тестирования по биологии. Материал взят из тестов «Биология-9» и «Биология-11» и структурирован по следующим разделам биологии: ботаника, зоология, анатомия и физиология человека, экология, теория эволюции, общая биология....
26 10 2025 4:22:56
Цели урока: познакомить с многообразием листьев, развивать морфологические понятия; развивать умения проводить сравнения, выявлять общие и отличительные признаки простых и сложных листьев, распознавать листья по типам жилкования, форме листовой пластинки, форме края, расположения на стeбле....
25 10 2025 8:40:58
Растительный мир Земного шара богат и многообразен, насчитывает более 500тыс. видов. Среди них встречаются мельчайшие микроорганизмы и гигантских размеров деревья. Некоторые виды тропических лиан и морских водорослей достигают 100 и более метров в длину....
24 10 2025 20:54:14
Урок проводится после изучения тем "Внешнее строение корня" и "Внутреннее строение корня". Урок комбинированный, с демонстрацией опытов. На уроке используется цифровой измерительный комплекс "Архимед" с датчиком кислорода.
...
23 10 2025 15:32:11
Применение модульной технологии обучения позволяет оптимально соотносить предметное содержание с учебными возможностями учащихся и повышает эффективность учебного процесса. Материал содержит план урока для учащихся 7-го класса и необходимое дидактическое сопровождение – модуль урока....
22 10 2025 21:34:28
Урок проводится с использованием ИКТ и технологии здоровьесбережения. Ученик становится на данном уроке субъектом учебного процесса, а учитель только управляет им....
21 10 2025 13:18:41
Данный урок направлен на формирование навыков правильного питания. Урок проводится в рамках темы «Пищеварение» по биологии в 8-м классе. По ходу урока изучается режим питания, сбалансированность и безопасность питания, а также составляется пирамида правильного питания. Весь урок сопровождается презентацией....
20 10 2025 19:51:12
На данном уроке проводится исследовательская работы по определению соответствия условий школьного кабинета СанПиН: определение цветовой гаммы кабинета, его озеленение, вентиляционный режим, коэффициент аэрации, освещенность, а также объем и площадь на одного ученика. Это позволяет показать важность учебных теоретических знаний для жизни, помогает объединить знания из нескольких учебных дисциплин....
19 10 2025 3:12:34
Занятие ставит основной целью формировать знания о современных методах создания и использования биологических объектов, современных методах в селекции....
18 10 2025 23:27:19
Цель урока: привлечь внимание учащихся и руководителей к нравственно-эстетическим, экологическим и другим проблемам, существующих в селе; раскрыть значение сельской среды как фактора, обеспечивающего жизнь человека в селе Чёрный Яр и влияющего на здоровье. ...
17 10 2025 17:26:26
Цели урока: познакомиться со средами обитания животных, используя субъектный опыт учащихся; выявить приспособления животных к определённой среде обитания....
16 10 2025 16:11:43
Представляю один урок из системы уроков биологии с применением ИКТ. Для его проведения нужны: компьютерный класс, сеть Интернет, ресурсы школьной медиатеки. Урок можно провести при изучении биологии по различным программам. Представленная презентация (составлена по материалам электронного учебника "Открытая биология 2,6"), экономит время при подготовке к занятиям, дает учителю готовый материал и достаточно иллюстраций для проведения урока в классах с базовым и углублённым изучением курса, развивает у детей интерес к предмету. Её можно демонстрировать на экран или загрузить на компьютеры через локальную сеть, как удобнее учителю и ученикам....
15 10 2025 8:58:52
Урок помогает выработать умения выявлять явления и находить различия между ними, формирует представление о физических и химических явлениях. С помощью задания для интеpaктивной доски, малых фольклорных форм учащиеся самостоятельно находят и выделяют явления. Демонстрационные опыты помогают выявить различия между физическими и химическими явлениями.
...
14 10 2025 11:28:29
Урок может быть проведен в 7-м классе при изучении темы "Класс птицы", материалы урока могут быть использованы на занятиях биологического кружка.
На уроке ученики имеют возможность уточнить причины разнообразия птиц (результат приспособленности к среде обитания), научиться распознавать экологические группы птиц, признаки птиц разных экологических групп. Поставленные перед учениками задачи ставят их в ситуацию недостатка информации, которую они должны получить из разных источников (личный опыт, информация из "Школьного определителя птиц", информация, полученная в результате выполнения лабораторной работы). Кроме того, дети учатся обобщать полученную информацию и делать выводы....
13 10 2025 1:28:24
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 ::
