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:
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок в 5-м классе служит организации деятельности учащихся по изучению и первичному закреплению основных понятий классификации растений (одноклеточные и многоклеточные, цветковые и нецветковые, теневыносливые, светолюбивые, дикорастущие, культурные). Проверка выполнения домашнего задания проводится в виде цифрового диктанта. Во время урока используется работа с цифровым микроскопом....
27 11 2025 8:54:16
Учащиеся знакомятся с историей происхождения человека; изучают этапы становления человека....
26 11 2025 18:42:41
Урок помогает изучить отделы скелета человека, выявить различия строения скелета млекопитающих и человека, связанные с прямохождением, раскрыть взаимосвязь строения и функций осевого скелета....
25 11 2025 13:13:46
Цели урока: изучить химический состав клетки; коррекция логических форм мышления (сравнение, обобщение, классификация, умозаключения); развитие речи; воспитание нравственной культуры общения....
24 11 2025 4:53:41
Данный урок является интегрированным (биология, информатика). В ходе урока ученики знакомятся с одним из методов изучения наследственности человека на примере родословной А. С. Пушкина, изучают некоторые хаpaктерные признаки ближайших родственников поэта и отpaбатывают навыки работы в СУБД MS Access, составляя базу данных и делая запросы. На уроке используются портреты Ибрагима Ганнибала, Александра Сергеевича Пушкина, Льва Александровича Пушкина, матери и отца поэта, дяди Ивана Абрамовича Ганнибала. При подготовке к уроку учащимися была проведена исследовательская работа по произведениям А. С. Пушкина с целью нахождения морфологических признаков, описания хаpaктеров ближайших родственников поэта. Для обработки полученной информации использовался компьютер.
...
23 11 2025 12:18:41
Визитной карточкой нашего села является сосновый бор. Представленная разработка урока позволяет сформировать определенные биологические понятия на примере природного сообщества «Сосновый бор», что способствует воспитанию любви и бережного отношения к природе родного края....
22 11 2025 10:15:24
Решение задачи усиления пpaктической направленности биологического образования может осуществляться за счет целенаправленной, системной организации учебно-исследовательской работы учащихся, обеспечивающих формирование и развитие исследовательских умений и навыков учащихся. В статье приводится опыт организации исследовательской работы на уроках биологии и во внеурочное время....
21 11 2025 19:25:59
Формирование у обучающихся представления, что без сохранения жизни на Земле во всем многообразии её систем невозможно выживание и развитие человечества, заставляют учителя делать так, чтобы экологическая составляющая биологических знаний воспринималась ребятами как особо значимая, осознанно присваивалась учениками, а не навязывалась. Все, что мы изучаем на уроках, должно породить новые человеческие отношения и сформировать правильные поведенческие нормы....
20 11 2025 8:19:51
На уроке учащиеся самостоятельно изучают виды кровотечений и способы оказания первой помощи в процессе решения проблемных задач. Работа в группах способствует развитию навыков сотрудничества, стимулирует к творческому поиску решений, вовлекает больше учащихся в учебный процесс, повышает мотивацию....
19 11 2025 0:43:34
Урок-пресс-конференция в 8-м классе с целью расширить знания учащихся о гигиене органов пищеварения, мерах профилактики желудочно-кишечных заболеваний....
18 11 2025 2:51:45
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.
...
17 11 2025 23:44:16
В современной педагогике часто используется технология критического мышления. Существует множество различных приемов по данной технологии. Один из таких приемов автор предлагает применить на уроках с "легкими" темами или когда материал учебника довольно мал.
...
16 11 2025 3:34:13
Интегрированные уроки – наиболее эффективная форма реализации межпредметных связей при изучении вопросов, требующих синтеза знаний разных наук, что способствует целостному восприятию мира и формированию научного мировоззрения учащихся. Интегрированный урок биологии и математики поможет закрепить знания по теме «Числовые последовательности.
...
15 11 2025 12:38:30
Для обобщения и углубления знаний учащихся на уроках используются игровые моменты: аукционы, головоломки, викторины. Диалог учителя и учащихся по основным проблемам темы позволяет с помощью вопросов и различных игровых заданий разбить материал на небольшие порции, выстроить его в логической последовательности, подвести школьников к обобщению и выводам. Все это способствует осмыслению учащимися изучаемой темы в целом, ее усвоению. Уроки такой формы проводятся при максимальной активности всех учащихся класса. ...
14 11 2025 2:32:16
Гидра — типичный представитель класса—достигает и длину 1 см. Форма тола ее цилиндрическая. На одном полюсе имеется рот, окруженный щупальцами, которых у различных видов бывает от 6 до 12. На противоположном полюсе у гидр расположена подошва, служащая для прикрепления животного к субстрату....
13 11 2025 2:44:10
Урок дает возможность обобщить, закрепить, систематизировать знания обучающихся по данной теме. Особый акцент ставится на собственную деятельность ученика, осознание и переработку знаний. Работая в группе с инструктивной карточкой-заданием, обучающиеся учатся распределять задания между собой, быстро отвечать, делать выводы....
12 11 2025 23:45:12
В статье рассматривается воспитательная и образовательная роль синквейна, методика составления дидактического синквейна, вариантность использования синквейна на уроках. Умение составлять синквейн – показатель того, что учащиеся знают учебный материал, умеют выделять наиболее хаpaктерные особенности изучаемого явления, процесса. Приведены наиболее удачно созданные, художественно оформленные синквейны....
11 11 2025 23:51:20
Урок-путешествие по окружающему миру, где в игровой форме развивается познавательная деятельность учащихся, умение согласованно работать в комaнде....
10 11 2025 11:22:45
Цель урока: сформировать представление о генетике человека.
...
09 11 2025 4:36:42
Цель обобщающего урока: с помощью создания игровой ситуации выяснить степень усвоения материала по теме, систематизировать знания учащихся, прививать интерес к предмету и любовь к природе, раскрывая пpaктическое и эстетическое значение животных в жизни человека. Формировать навыки коллективной и самостоятельной работы, развивать творческий потенциал детей при подготовке к занятию....
08 11 2025 18:18:24
Предлагается четыре варианта задач по генетике. В каждом варианте три задачи по моногибридному скрещиванию, дигибридному скрещиванию и скрещиванию, сцепленному с полом.
...
07 11 2025 1:57:30
Представлен урок-праздник «День птиц». Учащиеся переносятся в сказочную страну птиц Орнитопланию. Цель путешествия – формирование экологического мышления учащихся; привлечение внимания учащихся и взрослых к зимней орнитофауне; повышение уровня экологической культуры....
06 11 2025 12:54:24
Разработка позволяет обогатить знания учащихся о влиянии биотических факторов на организм, рассмотреть вид и популяцию с новой для учащихся - экологической - точки зрения, а также обратить внимание на сложность проявления биотических связей (прямые, косвенные, односторонние, двусторонние) и их главные результаты для жизни видов....
05 11 2025 21:40:49
Ролевые технологии активизируют познавательную деятельность учащихся, усиливают мотивацию к изучению предмета, помогают определиться с выбором будущей профессии....
04 11 2025 17:34:17
Цель урока: изучение особенностей работы мышц, статической и динамической нагрузок. Задачи урока: выяснить особенности работы мышц; дать понятия статическая, динамическая работа мышц, утомление мышц; воспитать осознанное отношение к собственному здоровью....
03 11 2025 23:38:27
Цель урока: сформировать знания об ароморфозе как одном из направлений эволюции. Основные задачи урока: раскрыть основные направления эволюции; конкретизировать примерами проявление биологического прогресса и регресса; охаpaктеризовать причины вымирания видов и условия сохранения видов, подчёркивая особую роль человека в этих процессах. ...
02 11 2025 16:22:48
Совместно с учителем физической культуры Ермолаевой Н.Д. мы разработали систему интегрированных уроков биологии и физкультуры, которые включены в тематические планы по обоим предметам. Урок рассчитан на 80 минут и проводится в спортивном зале при активном участии обоих учителей.
Форма интегрированного урока позволяет сформировать положительную мотивацию при обучении как биологии, так и физкультуре, так как учащиеся имеют возможность на пpaктике применить полученные знания, объективно оценить физическое состояние организма, грамотно выбрать для себя уровень нагрузки, способствующей гармоничному развитию. Кроме того, появляется возможность высвободить резервы учебного времени, устранить дублирование учебного материала.
...
01 11 2025 14:34:42
Материал урока готовится за 7–10 дней до занятия. В подготовке материала участвуют сами дети. Они под руководством учителя проращивают семена, выращивают растения. Такие виды работ развивают у детей любознательность, формируют пpaктические навыки, наблюдательность, учат бережному отношению к природе, развивают логическое мышление. Привлекаются дети из биологического кружка, а также участвуют шестиклассники....
31 10 2025 6:59:43
Плеврококк – это одноклеточная водоросль, относится к низшим растениям (тело не разделено на отдельные органы – нет листьев, корней, стeбля). Представитель отдела Зеленые водоросли, класса Хлорофициевые....
30 10 2025 20:59:41
Урок биологии в 6-м классе с целью познакомить учащихся с видоизмененными подземными побегами, их биологическим и хозяйственным значением, а также обобщить знания учащихся об особенностях строения и жизнедеятельности стeбля; роли стeбля в обеспечении целостности растения....
29 10 2025 21:12:29
Урок биологии с применением проблемного подхода для развития интеллектуальных и творческих способностей учащихся.
Моей целью как учителя является формирование саморазвивающейся, умеющей принимать самостоятельные правильные решения личности, то есть субъекта деятельности, производящего самого себя. Мотивация, приносящая ребенку радость познания, вызывает устойчивый интерес к учебе....
28 10 2025 7:27:33
В центре внимания современных эффективных форм и методов – самостоятельная образовательная деятельность и интенсивное групповое взаимодействие. Коллективные способы обучения развивают мышление, интересы и склонности учащихся, социальные навыки, реализуют их потребности в общении. В статье приведены примеры использования КСО на уроках биологии....
27 10 2025 23:41:18
Одно из важнейших свойств всех живых организмов —способность к движению. Особенно сложными и разнообразными движениями отличаются многоклеточные животные....
26 10 2025 21:47:29
Урок направлен на развитие теоретического мышления учащихся, обучение умениям работать с рисунками, текстом учебника, натуральными объектами, выделять существенные признаки объектов, классифицировать их, выявлять взаимосвязь между строением и функциями, выдвигать и доказывать свою точку зрения, применять полученные знания на пpaктике.
...
25 10 2025 11:54:24
Многие современные мыслители и политики считают нашу эпоху постиндустриальной, а нашу цивилизацию информационной. В этих условиях возникает необходимость формирования информационно культурной личности. С этой целью я активно применяю ИКТ своей работе. Я представляю урок по теме: "Биосинтез белка" в 9-м классе, как пример моего опыта по использованию ИКТ на уроках биологии....
24 10 2025 10:19:56
Дана комплексная хаpaктеристика Тихого океана. Интеграция знаний из географии, биологии, экологии. Создание «визитной карточки» (герба) Тихого океана. Развитие интереса к предметам....
23 10 2025 12:42:31
Урок знакомит учащихся с обменом и значением белков, жиров и углеводов. Сопровождается презентацией....
22 10 2025 23:39:38
В статье рассматривается материал по эволюции кровеносной системы животных. Даются определения понятия "кровь" и её компонентов. Урок построен на получении знаний из учебника и дополнительной литературы....
21 10 2025 7:27:39
Основные цели урока – углубить теоретические знания, полученные на уроке; научиться решать задачи по генетике пола. ...
20 10 2025 16:21:24
Урок биологии на тему «Органы полости тела рыб» для учащихся 7–8-х классов обеспечивает изучение и понимание учащимися зависимости жизненных процессов рыб от их местообитания; формирует умения устанавливать причинно-следственные связи; выделять главное, обобщать, приводить аналогии и сравнения....
19 10 2025 5:15:39
С помощью проблемных вопросов и задач учащиеся самостоятельно находят ответы на вопросы о сути процесса фотосинтеза и его значении. Опыты Ван Гельмонта, Д. Пристли и высказывания Тимирязева позволяют учащимся лучше понять, что такое воздушное питание растений....
18 10 2025 5:46:48
Урок-конференция, диалоговая дискуссия, обобщение знаний материала по теме «Экосистемный уровень». Представление учащимися результатов исследовательской деятельности в 137 квартале Еткульского участкового лесничества о сохранении биоценозов....
17 10 2025 3:17:44
Какие бы реформы ни проходили в образовании, все они замыкаются на педагоге и ребёнке. Естественно, что на первый план выдвигается проблема поиска новых подходов к организации педагогической деятельности, с тем чтобы создать реальную возможность развития личности, человеческой индивидуальности Ребёнок, по образному выражению А.Н. Леонтьева, должен "прожить обучение", то есть когда обучение становится частью личной жизни учащегося, приобретает для него глубокий пpaктический смысл. При этом приоритетной является педагогика гуманистическая, личностно-ориентированная, развивающая. Чем сильнее принуждение, тем сильнее реакция отторжения. Лишь немногие дети в обычных школах сохраняют интерес к учению....
16 10 2025 13:49:21
Урок проводится в форме изучения нового материала, на котором учащимся отводится активная роль: они готовят сообщение о биографии В.И. Вернадского, выполняют самостоятельную работу, тест. Урок должен проводиться в кабинете, имеющем компьютер с мультимедийным проектором и интеpaктивной доской.
Контроль на уроке предлагается в форме тестирования....
15 10 2025 11:10:10
Проверка знаний об особенностях строения грибов и умений узнавать изученные грибы. Закрепление знаний об особенностях строения, питания и размножения лишайников (демонстрация фильма, загадки). ...
14 10 2025 10:25:26
Урок биологии по теме «Происхождение человека» проводится в 5-м классе по программе Н.И.Сонина «Биология». Программа предусматривает концентрический подход к обучению.
На данном уроке через анализ, сравнение, поисковую деятельность учащиеся «самостоятельно» выводят этапы развития человека, его прогрессивные черты. Применяемая на уроке методика проблемного обучения помогает каждому ученику становиться активным участником познавательного процесса. Подготовка учащихся к уроку требует изучение дополнительной литературы....
13 10 2025 18:31:22
Представлен сценарий урока памяти, посвященного теме войны. Цель урока – воспитать чувство патриотизма, гордости за свою страну; расширить представления учащихся о Великой Отечественной войне, героизме советского народа....
12 10 2025 15:32:50
Данный урок разработан по программе Сонина Н.И "Многообразие живых организмов", но может быть использован и при работе по другим учебным пособиям. Урок проводится в 7-м классе. В конспекте урока подробно указано методическое обеспечение к уроку, описаны все этапы урока. Для успешного проведения урока необходимо использовать компьютерную презентацию, выполненную в программе Power Point.
...
11 10 2025 7:41:33
Наиболее древние австралопитеки жили около 6млн. лет тому назад, поздние вымерли около 0,5млн. лет тому назад. Орудия труда у австралопитеков еще не было....
10 10 2025 17:47:45
Цель урока – рассмотреть основные положения клеточной теории строения организмов....
09 10 2025 22:50:47
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 ::
