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 данном уроке используются различные приемы здоровьесберегающих технологий. Актуальность данной работы обусловлена потребностью человека, общества и государства в здоровьесберегающем образовании. Здоровьесберегающее обучение направлено на обеспечение психического здоровья учащихся.
...
20 12 2025 16:17:30
Учебное занятие может быть проведено в урочное время при изучении темы "Опopно-двигательная система". Для формирования у учащихся способности наблюдать за организмом, делать выводы, развития умений применять полученные знания об ОДС в разных ситуациях используется частично-поисковый и исследовательский методы....
19 12 2025 5:10:37
Внеклассная работа позволяет учесть разносторонние интересы учащихся, расширить и углубить знания по биологии. Она позволяет глубже осуществить связь теории с пpaктикой и развивать чувство коллективизма. Во внеклассной работе легко осуществить индивидуализацию обучения и применить дифференцированный подход....
18 12 2025 5:20:55
В работе представлены результаты применения УМК "Виртуальная школа Кирилла и Мефодия 2003–медиатека" в процессе обучения для ученика и учителя.
Дается описание, систематизация, методическое обоснование деятельности творческой группы учителей школы, возглавляемых координатором – учителем информатики – по использованию информационно-коммуникационных технологий в образовательном процессе, а также анализ возможностей реализации творческой инициативы учителя при использовании современных мультимедийных технологий. Показана система использования ИКТ на различных этапах урока.
...
17 12 2025 7:47:59
Урок биологии для 6-го класса знакомит учащихся с многообразием и биологическим значением соцветий, отличием простых соцветий от сложных соцветий. При проведении урока используются различные методы и приемы развития познавательной активности учащихся.
...
16 12 2025 0:25:17
Самодельная игра домино «Угадай семейства растений» закрепляет изученные растения разных семейств и их признаки. Игра позволит учащимся лучше запомнить основных представителей семейств. Играть можно одному или в группе....
15 12 2025 3:21:21
В представленной разработке главный принцип - максимальная самостоятельность учащихся в познавательном процессе при организации разнообразия видов деятельности. Используя данную методику, можно проектировать индивидуальную образовательную траекторию учащегося, позволяющую осуществлять самообучение, регулировать не только темп работы, но и содержание учебного материала.
...
14 12 2025 10:47:58
Основными задачами данного урока являются ознакомление учащихся с методами и достижениями медецинской генетики и продолжение работы по формированию здорового образа жизни. ...
13 12 2025 16:33:35
Данная работа может использоваться как в урочное время, так и во внеурочной деятельности, например, как классный час. В статье рассказывается об истории появлении водки и других спиртных напитков, об их воздействии на организм человека.
...
12 12 2025 20:48:32
Цель урока – рассмотреть основные положения клеточной теории строения организмов....
11 12 2025 21:19:37
Разработка урока предназначена для учащихся, изучающих предмет биологии на базовом уровне. На данном уроке на основе общего, особенного и единичного повторяются, обобщаются и систематизируются знания учащихся об эволюции органического мира и ее результатах. Урок позволяет учащимся постигать многообразие и взаимосвязь явлений природы. ...
10 12 2025 21:23:46
Цель урока: познакомить учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности прокариотических клеток. В сравнительном плане создать представления о двух уровнях клеточной организации: прокариотическом и эукариотическом. Продолжить выработку навыков самостоятельной и исследовательской работ, применение информационных технологий.
...
09 12 2025 18:49:11
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....
08 12 2025 12:13:12
Отслеживание результатов обучения в объединениях биолого-экологической направленности разработано по видам контроля: вводный, текущий, итоговый. В структуру предлагаемых заданий заложен системный подход к обучению биологии и экологии: контролируются те ведущие понятия, содержание которых расширяется и углубляется из класса в класс.
...
07 12 2025 9:36:16
Данный урок позволяет продолжить развитие знаний у детей об основных органах цветкового растения, раскрыть значение корня для растения в целом. Разнообразные методы и приёмы на уроке позволяют сделать процесс обучения более творческим. Структура урока рассчитана в основном на самостоятельную работу учащихся, что позволит развивать познавательный интерес ученика к предмету, любознательность, творчество.
...
06 12 2025 23:45:22
Данный урок разработан по учебнику И.Н. Пономаревой и др. "Общая биология" (10-й класс), издательства "Вентана-Граф".
Комбинированный тип урока позволяет учащимся старших классов работать группами. Работает весь класс, пpaктически все получают оценки. Такие уроки заставляют думать, предполагать и доказывать свою точку зрения....
05 12 2025 0:38:45
Отряд насчитывает 17 семейств. Размеры представителей колeблются от 7см до 5м в длину. Обладают большим количеством зубов в форме конуса, поэтому предполагалось, что Кистеперые – хищники....
04 12 2025 6:44:23
Урок проводится с элементами ТРИЗ. Главный вопрос урока: что такое давление крови, как оно изменяется в сосудах большого круга кровообращения? Почему кровь по сосудам движется непрерывно, хотя сердце выбрасывает кровь в сосуды порциями?
...
03 12 2025 0:25:42
Урок завершает изучение темы "Класс: насекомые". Модуль разработан с учетом здоровьесберегающих технологий. В нем используется 12 видов учебной деятельности и 5 видов преподавания. В состав модуля включены физкультминутка и эмоциональная разрядка. Эта технология способствует развитию познавательного интереса учащихся к предмету.
...
02 12 2025 7:20:34
Обобщаются полученные сведения об основных процессах жизнедеятельности растений, закрепляются ключевые понятия, проверяется уровень знаний по теме....
01 12 2025 7:11:49
Предлагается план внешкольного мероприятия, посвященного Дню птиц. В ходе мероприятия необходимо познакомить школьников с образами птиц в мифологии и культуре разных народов мира. Используется рассказ учителя, сопровождающийся большим числом ярких иллюстраций....
30 11 2025 16:42:31
Технология "разноуровневого обучения" относится к тем педагогическим инновациям, которые позволяют приспособить учебный процесс к индивидуальным особенностям школьников. Разноуровневое обучение является также одной из форм развивающего обучения, оно является средством умственного развития личности. Разноуровневые задания направлены не столько на улучшение запоминания и усвоения, сколько на то, чтобы учащиеся использовали их для создания собственного творческого продукта....
29 11 2025 22:24:33
Каждый день, идя на уроки, учитель должен помнить о том, что с каждым годом у детей падает интерес к школьным предметам, в том числе и к биологии. Как заинтересовать учащихся своим предметом? Как расширить их кругозор? Как научить самостоятельно приобретать знания? Одним из способов решения этой проблемы является включение учащихся в проектную и исследовательскую работу, умение учащихся проводить наблюдения.
...
28 11 2025 13:34:44
Изучение флоры и фауны родного края дополняет учебный материал конкретными фактами, способствующими пониманию природы в целом. Одним из средств, вызывающих интерес учеников к предмету, являются коллекции животных. Алгоритм работы с коллекциями включает в себя методику работы с коллекцией, работу с источниками информации, непосредственные наблюдения учащихся.
...
27 11 2025 3:59:49
Как известно, содержание предмета биологии позволяет учащимся вместе с учителем познавать окружающий мир, закономерности его развития, устанавливать внешние и внутренние связи между объектами живой природы, осознавать место человека в окружающем его мире. Преподавание биологии немыслимо без широкого использования различных методов и средств обучения....
26 11 2025 4:23:15
Урок по теме "Класс млекопитающие" рассказывает о прогрессивных чертах организации животных, позволивших им занять все основные среды обитания; знакомит с общей хаpaктеристикой отрядов однопроходных и сумчатых; доказывает необходимость охраны млекопитающих.
...
25 11 2025 15:16:16
Предлагаемый элективный курс рассчитан на 19 часов; способствует самоопределению учащихся, развивает исследовательскую деятельность. Данный курс поддерживает и углубляет знания по биологии и экологии. Материалы курса включают в себя пояснительную записку, описание структуры программы и особенности организации учебного процесса, тематическое планирование. ...
24 11 2025 2:42:13
Цель урока: изучить особенности строения и жизнедеятельности земноводных, связанные с жизнью на суше и размножением в воде, классификацию и многообразие амфибий; выяснить значение их в природе; формировать информационную компетенцию, умение работать с текстом, рисунками, схемами, дополнительной информацией....
23 11 2025 20:34:48
Изучение учебного предмета "Природа и экология Красноярского края" на ступени начального общего образования предполагает знакомство обучающихся с географическим положением Красноярского края, его природой, взаимодействием человека и природы и направлено на формирование общих представлений о своеобразии природы, природных ресурсах, воде, атмосфере, почвах, растительном и животном мире Красноярского края.
...
22 11 2025 8:44:23
В статье автор рассматривает организацию проектной деятельности учащихся при изучении биологии в школе. Как увлечь учащихся проектной деятельностью? Как правильно организовать работу учащихся над проектом? Основные этапы работы над проектом и основные требования к оформлению. Использование компьютерных технологий в работе школьников и результативность создания проекта.
Работа учащихся с проектами апробирована автором, используется в работе школьного НОУ по биологии и как один из этапов подготовки к итоговой аттестации....
21 11 2025 19:17:16
Урок с использованием игровых моментов как средства реализации активных форм работы, чтобы урок был результативным и познавательным.
...
20 11 2025 3:55:52
Влияние окружающей среды на организм человека огромно. Негативные факторы снижают резервные силы организма, ухудшают здоровье, уменьшают уровень работоспособности. Поэтому помимо соблюдения принципов здорового образа жизни, необходимо ещё учитывать биоритмы нашего организма, чтобы максимально выгодно использовать его резервы. Известны три вида периодических изменений самочувствия и способностей человека: физический, эмоциональный и интеллектуальный.
...
19 11 2025 4:57:48
Урок-панорама состоит из трех мини-уроков: мини-спектакль «Сердце – это жизнь», «живая» газета «Спасибо, сердце», деловая игра «На приёме у кардиолога».
...
18 11 2025 2:49:43
Представлен конспект урока ток-шоу по теме "Гигиена сердечно-сосудистой системы"....
17 11 2025 21:10:44
Урок изучения и первичного закрепления новых знаний призван сформировать у учащихся понятие о свойствах горных пород и минералов, познакомить с некоторыми видами минералов, продолжить обучение анализу, сравнения и обобщения полученных знаний с помощью сопоставления данных различных источников информации (данных учебника, мультимедийной презентации и интернет-ресурсов)....
16 11 2025 23:35:10
Автор статьи делится опытом педагогической деятельности по использованию личностно ориентированных технологий, в том числе метода проектной деятельности. Работа в данном направлении носит последовательный и системный хаpaктер....
15 11 2025 13:25:47
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....
14 11 2025 22:57:33
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.
...
13 11 2025 9:34:23
Урок направлен на изучение наиболее распространенных видов соцветий. Прививает навыки в определении простых и сложных соцветий и в записи их схем. Раскрывает биологическое значение соцветий, формирует эстетическое отношение к окружающему миру....
12 11 2025 4:15:59
Учащиеся знакомятся со строением кожи и функциями кожи, волос и ногтей. Выpaбатываются навыки установления связи между строением и функциями кожи....
11 11 2025 23:30:26
Pанятие проводится с целью ознакомления учащихся с нетрадиционными методами лечения запахами растений (ароматерапией, фитоаэроионизацией). Оно способствует воспитанию культуры отношения к окружающей природе и своему здоровью. Учащиеся знакомятся также с историей возникновения ароматерапии, приобретают пpaктические навыки по использованию различных эфирных масел, их хранению. Через ролевые игры реализуют свои творческие способности, формируя устойчивую мотивацию к обучению....
10 11 2025 17:59:56
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.
...
09 11 2025 16:56:17
Урок является итоговым по теме «Опopно-двигательная система». К уроку учащиеся готовят небольшие сообщения. В конце урока проводится тестовая работа на проверку конкретных знаний по изученной теме. На уроке ведётся пропаганда здорового образа жизни.
...
08 11 2025 10:37:20
Урок представлен групповым проектом. Каждая группа работает над определённой проблемой, выдвигает гипотезу и в ходе работы подтверждает или опровергает её. Группа «Историки» освещает историю переливания крови; группа «Медики» рассказывает о групповых факторах крови; группа «Генетики» решает пpaктические задачи; группа «Социологи» рассказывает о результатах анкетирования; группа «Служба крови» освещает проблемы донорства....
07 11 2025 7:44:16
Урок помогает сформировать у школьников убеждение в том, что процесс зародышевого развития осуществляется поэтапно и на основе вполне определенных биологических закономерностей....
06 11 2025 18:26:47
Урок биологии в 6-м классе знакомит учащихся со строением и составом семян, используя субъективный опыт учащихся....
05 11 2025 10:31:11
В статье показана важность интегрированных уроков: во-первых, он позволяет разрешить противоречие между нехваткой времени и большим объемом материала. Во-вторых, способствует объединению знаний, их более глубокому осознанию и приводит к целостному их восприятию. В-третьих, в современных условиях учащийся не должен запоминать все знания, которые ему предлагает школа, а должен научиться мыслить, применять полученные знания....
04 11 2025 22:40:28
Работа содержит олимпиадные задания для учащихся 7–8-х классов. Предусмотрены различные формы тестов, которые позволяют более объективно оценить ответы учащихся. Требования к уровню подготовки школьников – базовый уровень....
03 11 2025 16:11:30
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.
...
02 11 2025 7:33:41
Выделяют три основных вида соединительной ткани, которые имеют различное строение и осуществляют определенные функции: собственно соединительная ткань, хрящевая и костная....
01 11 2025 21:45:38
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"