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:
На уроке учащиеся получают представление об атмосфере как оболочке Земли; узнают о составе воздуха и содержание понятия "погода"; узнают как образуются облака и ветер....
10 12 2025 21:44:42
Целью урока является развитие знаний учащихся о системе органов кровообращения. В ходе урока используется мультимедийный проектор. На каждом этапе урока подводится итог и резюмирование материала. Урок разнообразен по формам работы учащихся, по используемым методам изучения, обобщения ЗУНов.
...
09 12 2025 18:22:39
Представлен конспект повторительно-обобщающего урока по теме "Члeнистоногие"....
08 12 2025 1:21:53
Урок обобщает и систематизирует знания учащихся о строении и функционировании клетки, взаимосвязях частей и органоидов клетки как основе её целостности, обмене веществ, лежащих в основе жизнедеятельности клетки; закрепляет знания о гене, генетическом коде, систематизирует знания о механизме трaнcляции, синтезе белков в рибосоме....
07 12 2025 21:10:40
Представленный сценарий направлен на формирование и дальнейшее развитие у учащихся интереса к биологии вообще и устройству человеческого организма в частности. Учебный материал по теме "Кровь. Кровообращение" преподносится в форме, близкой и понятной современным школьникам: рэп, рекламный ролик, сериал. Изложение текста учебника в театрализованной форме и юмористической манере делает материал более запоминающимся. Кроме того, подобная форма предоставляет простор для творчества и импровизаций.
...
06 12 2025 22:30:37
Урок построен в форме устного журнала, где учащиеся шаг за шагом постигают многообразие и красоту родной природы, её роль в жизни человека....
05 12 2025 15:11:11
Урок, посвященный расам, никогда не оставляет учеников безучастными. Здесь приводятся интересные факты. Использование презентации делает урок ярким и запоминающимся. На этом уроке у учащихся окончательно формируется представление о единстве происхождения рас человека, о равенстве между ними.
...
04 12 2025 21:21:54
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"....
03 12 2025 12:36:18
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....
02 12 2025 23:14:52
Урок изучения нового материала с использованием компьютерной презентации, что делает его насыщенным, содержательным и красочным. На уроке дети развивают умение делать выводы на основе полученной информации.
...
01 12 2025 13:37:42
Об использовании на уроках электронного учебника виртуальной школы Кирилла и Мефодия «Уроки биологии» с 6-го по 11-й класс, диска «Открытая биология» версия 2.5 ООО «Физикон», собственных презентаций уроков, цифрового микроскопа, тестов по биологии с использованием программы «Школьный мониторинг» и во внеурочное время – программы Word, Excel, PowerPoint в проектно-исследовательской деятельности....
30 11 2025 17:45:49
Тип круглые черви или Nemathelminthes – один из самых многочисленных среди царства животных. Насчитывается больше 20 000 видов. Размеры варьируют от 80мкм до 8 метров. Самки обычно крупнее самцов. Все представители обладатели двусторонней симметрии....
29 11 2025 17:36:24
В статье приведены примеры использования игровой технологии при закреплении знаний, проверке домашнего задания и подготовке к сдаче экзаменов в форме ГИА и ЕГЭ, используя игру «Крестики-нолики», в 10–11-х классах....
28 11 2025 12:35:43
Учащиеся должны знать последствия влияния человека на природу, экологические проблемы, которые надо решать сегодня. Учащихся знакомятся с экологической обстановкой в Воронеже и Воронежской области, узнают на конкретных примерах степень опасности загрязнений....
27 11 2025 14:29:24
На уроке учащиеся узнают о вкладах людей в историю Отечества и о том вкладе, который могут внести они сами.
...
26 11 2025 23:57:13
Урок проводится в 6-м классе как заключительный и посвящается обобщению и систематизации тех знаний, которые учащиеся получили во время изучения темы «Царство Бактерии». Форма урока – игра.
...
25 11 2025 17:35:43
Урок биологии для 11-го класса. Цели урока: углубление знаний о естественном отборе в свете современной концепции эволюции. Формирование знаний о разных формах естественного отбора и условиях проявления этих форм.
...
24 11 2025 22:40:27
Программа курса по выбору актуальна в условиях подготовки учащихся к осознанному выбору учащимися естественно-научного профиля обучения. Она рассчитана на 18 часов и является дополнением к основному курсу экологии и биологии. Направлена на расширение и углубление знаний о многостороннем значении лесов, их распространении, а также знакомит с проблемами взаимодействия леса и человека.
...
23 11 2025 17:47:14
Конспект составлен на основе текстового материала учебника биологии 5-го класса под ред. проф. И.Н. Пономаревой, заданий рабочей тетради к учебнику, краеведческого материала, презентации и электронных образовательных ресурсов ЕК ЦОР. Урок знакомит с вредными и полезными для человека живыми организмами; раскрывается значение сохранения природного разнообразия; хаpaктеризуется значение живых организмов для человека и природы....
22 11 2025 11:24:34
Урок проводится за счет резервного времени с учетом повторения, обобщения, систематизации и контроля знаний учащихся. Учащиеся должны хорошо усвоить особенности жизненных процессов основных отделов низших и высших растений. Урок способствует развитию речи, логического мышления, коммуникативных способностей учащихся и воспитывает экологическую культуру.
...
21 11 2025 4:32:35
Ферменты выполняют роль биокатализаторов. Пищеварительные ферменты осуществляют расщепление компонентов пищи в пищеварительном канале....
20 11 2025 4:21:27
Предлагаемая модульная программа, ставит своей целью формировать знания об онтогенезе как сложном процессе индивидуального развития каждой особи органического мира, познакомить обучающихся с типами онтогенеза и его периодами, развивать навыки работы с учебником, модульными программами....
19 11 2025 10:54:23
В курсе дан интересный материал об особенностях строения пpaктически каждого органа нашего тела. Человеческие существа невероятно интересны. Познать самого себя, свои особенности, интересы и склонности, особенности мышления, памяти, внимания. Весь наш организм – это сплошная загадка. Рождение и cмepть, несчастный случай, возможность заболеть и возможность выжить в критической ситуации – все это хотел бы каждый из нас узнать, особенно ребята....
18 11 2025 17:44:41
Тема "Основы цитологии" занимает одно из центральных мест в науке биологии, так как клетка является структурной, функциональной и генетической единицей всего живого. Серьезное внимание к данной теме в преподавании биологии вызвано в связи с тем, что большее количество вопросов в измерительных материалах ЕГЭ по биологии принадлежит теме "Основы цитологии"....
17 11 2025 20:59:49
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....
16 11 2025 12:36:33
Автор работы поставил цель: изучить видовой состав и структуру зоопланктонного сообщества в пруду "Старая плотина" во времени и в прострaнcтве и оценить качество воды по индикаторным организмам....
15 11 2025 14:25:14
Пpaктико-ориентированное образование предполагает изучение традиционных фундаментальных дисциплин в сочетании с прикладными дисциплинами. Данное мероприятие нацелено на развитие навыка применять знания и умения в различных ситуациях. Игра построена по типу «Самый умный». «Битва титанов» решает ряд задач: через занимательные задания развивать географическое, биологическое мышление, способность применять имеющиеся знания при поиске решения в проблемных ситуациях.
...
14 11 2025 22:52:28
Мышцы живота участвуют в образовании передней и боковых стенок брюшной полости. Прямые мышцы живота участвуют в сгибании туловища вперед....
13 11 2025 10:29:23
Цель урока: систематизировать и углубить знания по изученному предмету, развивать познавательный интерес к предмету, логическое мышление; прививать навыки коллективного общения. Урок проводится в игровой форме.
...
12 11 2025 9:45:14
Размножается сосна семенами. Образование семян начинается на 30-40 году жизни. К этому времени на деревьях формируются женские и мужские шишки....
11 11 2025 23:46:49
Сегодня перед учителем стоит задача не только развивать школьников, но и дать им самим сделать на уроке маленькое открытие. Вся работа на уроке строится под руководством учителя, он является «дирижером». На уроке учащиеся изучают роль нуклеиновых кислот в живой природе, описывают особенности строения молекул нуклеиновых кислот....
10 11 2025 10:15:17
Цели урока: ознакомить учащихся с особенностями строения насекомых; сформулировать причины позволившие занять насекомым господствующие положение на Земле среди всех члeнистоногих; развития умения сравнения, анализа и обобщения; дальнейшее формирование у учащихся единой картины мира; формирование умения диалога, умения работать с научным текстом....
09 11 2025 23:56:55
Урок обобщения и систематизации знаний в 10-м классе из раздела «Клетка – структурная и функциональная единица живого». Учащиеся под руководством учителя работают с конспектом урока, выполняя задания, разной сложности. Урок помогает в подготовке к зачету по теме и выполнению заданий ЕГЭ. В конце урока проводится рефлексия, цель которой выяснить, какие задания вызвали у учащихся наибольшее затруднение и отработка данных заданий на следующих уроках....
08 11 2025 1:35:19
Представлена программа тематического планирования курса биологии. Содержание программы систематического курса биологии сформировано на основе принципов: соответствия образования потребностям общества; учета единства содержательной и процессуальной сторон обучения. Представлены календарно-тематические планы для 5–11-х классов....
07 11 2025 23:26:53
Ламарк называл два основных фактора эволюции: внутреннее стремление организмов к усложнению организации и активное влияние среды....
06 11 2025 4:32:27
Цель работы: обучающиеся должны самостоятельно выполнить контрольно-корректирующий и пpaктический этапы проекта в ходе оформления миксбордера на территории школьного двора: посадить низкорослые травянистые растения, установить ограждение миксбордера из гибкой проволоки....
05 11 2025 5:17:36
Представлен конспект урока биологии для 7-го класса по теме: "Основные группы рыб, их роль в природе и пpaктическое значение"....
04 11 2025 14:37:22
Целью и задачами проекта является формирование экологической культуры в процессе изучения, сохранения природных комплексов, истории и эколого-просветительской деятельности с учащимися. Проект идет параллельно с экологическим образованием, подготовкой к трудовой деятельности и изучением родного края. ...
03 11 2025 17:51:45
Урок разработан для учащихся 5-го класса, насыщен новыми терминами, большим объемом нового материала, но использование современной информационной технологии и игровых элементов позволяют сделать урок интересным и легким в восприятии материала.
...
02 11 2025 14:40:23
В статье рассматриваются причины первого приобщения подростков к алкоголю и курению, влияние никотина и алкоголя на организм и поведение человека. Внеклассное мероприятие проходит в форме судебного заседания, главные герои которого – подсудимые Алкоголь и Никотин. Сценарий спектакля можно использовать на классных часах, неделе биологии, ОБЖ, днях здоровья....
01 11 2025 16:20:49
Цели урока – дать представление о витаминах, познакомить учащихся с их классификацией, представителями и значением. На основе межпредметных связей раскрыть важнейшую роль витаминов для здоровья человека, дать понятие об авитаминозах и гиповитаминозах на примере важнейших представителей водо- и жирорастворимых витаминов....
31 10 2025 0:30:12
Представлен обобщающий урок биологии в 6-м классе, на котором учащиеся не только систематизируют и обобщают знания по теме «Размножение, рост и развитие организмов», но и задумываются о месте человека в системе живой природы и его роли для всего живого....
30 10 2025 12:28:18
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Экскурсия, выполненная по методу исследовательского проекта, знакомит учащихся с экосистемой Пионерского озера и прибрежных территорий как единого природно-антропогенного комплекса. Работа в малых группах способствует развитию коммуникативных способностей и активной жизненной позиции учеников. Урок в целом прививает любовь к природе и бережное отношение к природным объектам....
29 10 2025 15:32:36
На уроке стоит задача: узнать где происходит фотосинтез (локализация), как (при каких условиях) и для чего (его значение).
...
28 10 2025 17:47:15
В протерозойской эре жизнь продолжала существовать преимущественно в море. Господствуют уже не синезеленые, а эукариотические многоклеточные зеленые водоросли....
27 10 2025 22:48:10
Учащиеся знакомятся с особенностями орнамента, символикой цвета одежды крестьянок Воронежской губернии....
26 10 2025 14:43:29
Для пятиклассников представленный материал достаточно сложен. На изучение темы по программе планируется два часа, а материал огромен. Целесообразно изучать его с использованием групповой формы работы. При такой организации урока полностью достигается цель урока. Дети быстро запоминают новые термины и понятия, связанные с клеткой. Продолжает развиваться умение рефлексировать материал и свою деятельность.
...
25 10 2025 22:11:37
Этот урок является первым в теме "Амфибии" и направлен на построения знания о начале освоения позвоночными животными новой наземно-воздушной среды обитания. В конспекте изложен материал по трем отрядам класса Амфибии (Бесхвостые, Безногие и Хвостатые). К конспекту прилагается иллюстративный материал – презентация, раскрывающий материал урока.
...
24 10 2025 22:39:28
Урок биологии в 11-м классе (2 часа) является заключительным в теме "Наследственная информация и реализация ее в клетке". Урок интересен проблемным построением, разнообразием методов для формирования положительной мотивации учащихся при изучении биологии.
...
23 10 2025 10:40:49
Курс "Собака в городе" имеет комплексный хаpaктер, так как включает в себя основы зоологии, генетики, селекции, учения о высшей нервной деятельности животных, экологии. В программу включены основные темы, которые необходимы подросткам для развития творческих и натуралистических умений, гуманности, формирования экологической культуры. Прослушав элективный курс, школьники смогут научиться правильно содержать и воспитывать собаку, оказывать ей первую медицинскую помощь, узнают права и обязанности владельца собаки, что поможет стать им стать культурными и дисциплинированными людьми. ...
22 10 2025 3:27:49
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 изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"
Урок обобщения по теме: "Особенности плоских, круглых и кольчатых червей". 7-й класс