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:
Интеpaктивная экскурсия по биологии знакомит с разнообразием птиц городского парка. Ученики отмечают видовой состав фоновых птиц и особенности их жизни весной; проводя наблюдения за весенним поведением птиц, обращают внимание на приспособления птиц к определенным условиям жизни. Цель: развивать у учащихся понимание экологических взаимосвязей в природе, единства и целостности естественных биогеоценозов; рассмотреть вопросы охраны птиц....
14 12 2025 5:16:55
Представлен конспект урока биологии в 10-м классе по теме "Взаимосвязь строения и функций органоидов клетки"....
13 12 2025 4:22:38
Цели урока: создать условия для открытия учащимися особенностей работы сердца, способов регуляции работы сердца; способствовать развитию умения планировать предстоящую деятельность, находить способы решения проблем, оценивать достигнутое....
12 12 2025 0:18:25
Автор формирует у учащихся твердое убеждение о необходимости сохранения здоровья. Урок выявляет причины и разъясняет отрицательные последствия нарушения осанки, знакомит с методами самоконтроля и коррекции осанки. Его можно использовать для подготовки урока биологии в 8-м классе, на занятии элективного курса, как отдельное внеклассное мероприятие. Учитель работает вместе с учащимися-помощниками. В ходе урока звучат стихотворения по теме (стихи автора)....
11 12 2025 1:48:17
Урок способствует формированию и развитию у учащихся не только предметных, но и общеучебных умений и навыков, ориентированных на развитие личности.
...
10 12 2025 10:40:18
![]("/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....
09 12 2025 2:46:58
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.
...
08 12 2025 15:44:11
Все ленточные черви ведут паразитический образ жизни. В пoлoвoзрелом состоянии обитают в кишках позвоночных животных, а в личиночном — в органах и тканях....
07 12 2025 17:47:14
Анатомия, раздел морфологии, изучающий форму и внутреннее строение отдельных органов, систем и организма в целом. Различают анатомию животных (зоотомию), из...
06 12 2025 10:27:49
В статье изучаются признаки растений семейства пасленовых; показывается их значение для человека....
05 12 2025 8:19:10
Данный урок является универсальным в том плане, что подходит к любому учебнику по анатомии, физиологии и гигиене для средней школы. Урок сочетает в себе теоретический и пpaктический материал, опыты, которые показывают функции отделов головного мозга. Новый материал повторяется несколько раз, что помогает лучше усвоить и запомнить тему....
04 12 2025 21:51:55
Урок включает элементы технологии критического мышления - кластер, синквейн, ранжирование. Применяется групповая форма работы. На I этапе урока вызывается познавательный интерес, на II – соотнесение старых знаний с новыми, на III – обобщение материала, составление и защита проекта. На уроке осуществляется интеграция предметов (биология, литература, народная культура), что способствует формированию мировоззрения и развитию творческих способностей учащихся.
...
03 12 2025 7:57:19
На уроках важное место отводится исследовательской деятельности. Учащиеся выявляют влияние шума, курения на организм, изучают экологическое состояние пришкольного участка, исследуют содержание нитратов в овощах, консервантов в продуктах, содержание витамина «С» в различных соках.
...
02 12 2025 6:55:52
Сценарий урока в форме интеллектуальной игры «Своя игра» для учащихся 5-х классов....
01 12 2025 21:19:58
Цель урока: сформировать у учащихся понятия организм и познакомить со свойствами живого организма....
30 11 2025 4:21:10
Представлен опыт использования технологии педагогических мастерских на уроке биологии в 10-м классе. Мастерская "Вирусы"....
29 11 2025 3:17:19
Цели урока: закрепить и углубить знания по теории эволюции, познакомить учащихся с плюрализмом мнений об эволюции. На уроке организована многогранная деятельность учащихся: работа в группах, решение проблемных задач, обоснование правил эволюции, формирование экологической культуры, решение экологических задач.
...
28 11 2025 9:13:20
На уроке прослеживается эволюция органов чувств у живых организмов. Учащиеся знакомятся с процессом регуляции деятельности организма....
27 11 2025 9:22:33
Урок проводится после изучения темы "Эволюционное учение" с целью формирования понимания взаимосвязи между знанием по теории эволюции и охраной среды. На уроке учащиеся приходят к выводу о том, что эволюционный подход необходим для планирования и предвидения результатов вмешательства человека в окружающую среду. Модель урока может быть успешно реализована не только на уроках биологии, но и на уроках по другим предметам: физики, химии, географии. ...
26 11 2025 20:46:59
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. ...
25 11 2025 11:25:37
Разработка по теме: "Листопад" (по учебнику "Биология. Растения, бактерии, грибы и лишайники"; авторы: Викторов В.П., Никишов А.И.) предназначена для проведения урока биологии в 6-м классе. Данный урок является последним при изучении раздела "Процессы жизнедеятельности растений"....
24 11 2025 14:37:41
В ходе урока учащиеся знакомятся с классификацией класса "Земноводные". Распознаются изученные виды земноводных на таблицах, рисунках с использованием классификации животных....
23 11 2025 13:37:38
Безусловная рефлекторная деятельность нужна для выживания и сохранения вида, условная - для приспособления к изменчивой окружающей среде....
22 11 2025 0:10:51
Урок любого типа и любой формы может быть интегрированным по учебному материалу. Одним из путей решения задачи (чему учить?) мы избрали интегрирование. Оно призвано ярче и весомее высветить главное в изучаемом материале, раздвинуть границы предметности. Урок биологии по нашей схеме будет выглядеть следующим образом: биология — ОБЖ — физическая культура. Предварительная подготовка, разные виды заданий позволят получить оценки учащимся с разным уровнем знаний....
21 11 2025 3:20:30
Палеозойская эра в кембрийский период была представлена организмами, обитающие преимущественно в водной среде. Большое распространение получили крупных размеров многоклеточные бурые и зеленые водоросли....
20 11 2025 4:35:39
Обобщающий урок в 9-м классе по учебнику С.Г. Мамонтова, В.Б. Захарова, Н.И. Сонина позволяет проверить сразу несколько компонентов: теоретические знания, определение понятий и терминов, умения работать с рисунками, схемами, таблицами, решать биологические задачи. «Экран учёта знаний» наглядно показывает учителю и учащимся компоненты знаний, по которым имеются недочёты и пробелы....
19 11 2025 2:50:45
Урок по теме «Происхождение и многообразие земноводных» применяет ИКТ. Необходимы компьютеры, банк медиа-данных, Интернет-ресурсы....
18 11 2025 22:42:57
Данный урок может быть использован учителями начальных классов, учителями биологии, а также его можно широко применять во внеклассной работе. В урок включены видеоролики. Освещены вопросы бережного отношения к природе, предлагаются проблемные задания....
17 11 2025 10:16:44
Объективная оценка учебных достижений осуществляется, как правило, при проведении стандартизированных процедур, таких как тесты. В статье описана методика работы с тестовым материалом, разработанным автором статьи к учебнику "Биология. Общие закономерности", 9-й класс (авторы: С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, Н.И.Сонин). Количество тестов соответствует количеству глав в учебнике. Содержание тестов определено с учетом опыта работы по обучению биологии в школе и достижений биологической науки....
16 11 2025 4:31:47
В статье рассказывается о том, каким материалом должен владеть учитель и как вести подготовку учащихся к ЕГЭ. Составлен примерный тематический план повторения учебного материала. Обращается внимание на пpaктическую направленность курса. Приводится перечень методических пособий для подготовки к экзамену. Предлагается план самостоятельной подготовки учащихся. Даны рекомендации по оформлению стенда "Как готовиться к ЕГЭ". Предлагается план работы на уровне районных методических объединений....
15 11 2025 7:27:33
На уроке обобщаются знания о многообразии покрытосемянных растений, об отличительных особенностях растений класса однодольные и двудольные. Выявляются хаpaктерные признаки растений разных семейств....
14 11 2025 19:27:46
Урок сочетает различные формы и методы проведения урока, активизирует внимание и развивает аналитические навыки. ...
13 11 2025 10:13:47
Занятие разработано для студентов педагогического колледжа. Тема "Эмоции" в курсе "Возрастной анатомии, физиологии и гигиены" рассматривается в разделе "Нейрофизиологические аспекты поведения детей", как одно из проявлений психической деятельности человека, оказывающее влияние на формирование структуры поведения. Занятие построено в форме семинара с элементами пpaктической работы, актуализирующего соответствующие представления и понятия, расширяя и углубляя анатомо-физиологический аспект темы....
12 11 2025 2:47:11
Проведение подобного урока требует хорошей подготовки учащихся и самого учителя, так как урок в форме научной конференции является для учащихся 5-го класса новым видом урочной деятельности. У детей развиваются способности к публичным выступлениям в классе, где присутствуют и младшие школьники, и педагоги; проявляются творческие способности, умение показать себя в определенной роли....
11 11 2025 18:33:39
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....
10 11 2025 10:29:20
Наследование признаков осуществляется с помощью элементарных единиц наследования – генов. Совокупность генов определяет генотип организма....
09 11 2025 9:27:13
Главными задачами урока являются: усиление здоровьесберегающей направленности знаний, сообщение учащимся сведений о вредном воздействии алкоголя и никотина на организм взрослых и детей; воспитание ответственного отношения к своему здоровью и здоровью близких.
...
08 11 2025 4:48:12
Целью работы является показать положительное влияние искусства на здоровье человека, дать студентам представление о различных методах укрепления здоровья музыкой и пением....
07 11 2025 22:14:50
Цели урока: изучить механизм вдоха и выдоха, раскрыть значение дыхательных движений, рассказать о роли дыхательного центра в ритмичном чередовании вдоха и выдоха, раскрыть механизм нейрогумopaльной регуляции дыхания, сформировать понятия – жизненная емкость легких, изучить, как влияет на дыхание высокое и низкое атмосферном давлении....
06 11 2025 4:33:13
На проблемном уроке при введении материала школьники думают, анализируют, рассуждают, а на этапе воспроизведения, например, пишут стихи. Проблемный урок обеспечивает творческое усвоение знаний. Ученик проходит четыре звена научного творчества: постановку проблемы и поиск решения – на этапе введения знаний; выражение решения и реализацию продукта – на этапе воспроизведения знаний. Ученик формулирует учебную проблему, изучает проблему....
05 11 2025 1:22:49
На уроке биологии в 7-м классе объясняются особенности размножения и развития земноводных, устанавливается происхождение земноводных от древних кистеперых рыб....
04 11 2025 22:21:36
Развитие личности – сложный, перманентный и многогранный процесс, который не должен прерываться ни на одном из этапов развития, а преемственно дополнять каждый последующий. Главная цель современного образования – создание условий для развития творческих способностей личности обучаемых, воспитание у них умений анализировать и принимать самостоятельные решения, формирование навыков самообразования....
03 11 2025 3:44:59
Нетрадиционная форма организации учебного процесса позволяет обобщить, закрепить изученный материал, а также исправить ошибочные представления и оценить степень усвоения изученного материала. Учебный материал дает возможность использовать полученные знания в повседневной жизни. Витамины – вещества, без которых нормальный обмен веществ невозможен. Недостаток витаминов приводит к гипо- и авитаминозам. Гипервитаминозы могут приводить к cмepти.
...
02 11 2025 19:27:12
Использование проектной технологии на уроках биологии разнообразит учебный процесс, несёт в себе мотивационный и творческий потенциал, формирует познавательный интерес и познавательную активность обучающихся, включает их в информационно-коммуникативную деятельность и помогает самостоятельно организовать свою работу, свободно ориентироваться в информационном прострaнcтве.
...
01 11 2025 1:57:48
Решение задачи раннего выявления, обучения, воспитания и развития одаренных и талантливых детей составляет важнейшую задачу системы образования и формирования творческого потенциала страны, обеспечивающего интенсивное социальное развитие и научно-технический прогресс во всех областях науки, культуры и производства. Для решения этой задачи необходима прежде всего специально создаваемая развивающая образовательная среда. Развивающая образовательная среда – это созданная обучающим, обучающимися и их родителями атмосфера интеллектуального поиска и познавательной творческой деятельности в правильно организованном педагогическом процессе....
31 10 2025 1:52:53
Цель урока: выявление хаpaктерных черт строения и процессов жизнедеятельности простейших; формирование у учащихся познавательного интереса к изучению жизнедеятельности животных....
30 10 2025 6:32:40
Цель путешествия – как можно больше узнать о растениях Амурской области. На уроке учащиеся заинтересованно работали, угадывая названия растений, размышляя о проблеме охраны растительного мира, отвечая на вопросы тестовых заданий. К уроку было подготовлено две презентации, выполненные в PowerPoint.
...
29 10 2025 6:58:56
В методических рекомендациях содержатся основные сведения по морфологии, биологии, выгонке гиацинтов, тюльпанов, нарциссов и лилий. Приводится хаpaктеристика популярных современных сортов этих многолетников. Выгонка растений стала традиционной формой, разновидностью опытнических работ школьников в Белгородской области.
...
28 10 2025 17:28:53
Учащиеся знакомятся с представителями Красной книги, с самой книгой, узнают о причинах резкого сокращения численности отдельных видов, поэтому учителю предстоит хорошая возможность убедить детей бережно относиться к братьям нашим меньшим, в необходимости рационального природопользования.
...
27 10 2025 12:18:55
Эта викторина, как и другие внеклассные мероприятия, помогает заинтересовать учащихся, повысить их мотивацию к изучению наук естественнонаучного цикла, актуализировать и закрепить полученные знания. Вопросы перемежаются по сложности. Есть совсем простые, что добавляет ученикам уверенности в собственных знаниях, повышает самооценку. Другие вопросы требуют смекалки или наблюдательности, умения логически мыслить, актерского мастерства. Вопросы ориентированы на конец первого полугодия, когда завершается изучение зоологии беспозвоночных.
...
26 10 2025 1:40:10
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
Урок обобщения по теме: "Особенности плоских, круглых и кольчатых червей". 7-й класс
Урок изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"