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:
Урок проводится в виде деловой игры - интеллектуального турнира. На уроке разбираются следующие понятия: сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
19 12 2025 7:17:33
Урок биологии обобщает и систематизирует знания учащихся об основных отрядах млекопитающих; их приспособленности к средам обитания; значении в природе и жизни человека....
18 12 2025 13:51:56
Урок разработан в соответствии с учебно-методическим комплектом "Сферы". Разработка включает конспект урока, презентацию и интеpaктивный тест. Презентация к уроку составлена так, что ее можно использовать в разных организационных формах урока. Материал красочный, много качественных фотографий, хороший иллюстративный материал.
...
17 12 2025 7:10:40
Данный интегрированный урок английского языка и биологии ориентирован на школьников средней ступени обучения (11–12 лет). Его проведение обусловлено целесообразностью интеграции биологии и английского языка, а также отдельными темами уроков биологии, которые предполагают знание основ иностранного языка (связанных с систематикой растений). Также целью урока является повышение коммуникативной компетенции через интеграцию английского языка и биологии....
16 12 2025 5:15:13
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.
...
15 12 2025 15:38:19
Цели урока: обобщить и систематизировать знания учащихся об особенностях внешнего и внутреннего строения птиц, в связи со средой обитания; познакомить с многообразием птиц различных экологических групп....
14 12 2025 3:52:37
Урок построен так, что во время занятия учащиеся успевают изучать материал урока, услышать прекрасную музыку, читать стихи, решать задачу, выполнять физкультминутку. Также автор учит ребят составлять мини-проекты....
13 12 2025 7:38:10
Цель урока: изучить особенности генетического определения пола у различных групп организмов, а также наследование некоторых признаков сцепленных с полом....
12 12 2025 2:22:29
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок призван способствовать развитию познавательного интереса, активизировать знания, сформировать навыки общения, сотрудничества, коллективизма. Викторину можно проводить как урок с учащимися одного класса, а также как внеклассное мероприятие во время проведения недели естественных наук....
11 12 2025 21:55:14
В данном уроке отражены вопросы возникновения жизни на Земле. С древних времён и до наших дней существовали различные концепции по этому поводу. В настоящее время живое происходит только от живого, но вопрос возникновения жизни на Земле остаётся открытым.
...
10 12 2025 12:18:13
Цель урока: познакомится со строением шляпочных грибов и многообразием шляпочных грибов. Задачи: познакомить школьников с особенностями строения, многообразием и значением грибов; научить распознавать грибы по хаpaктерным признакам....
09 12 2025 12:36:38
Чарльз Дарвин в книге «Происхождение человека и пoлoвoй отбор» привел доказательства происхождения человека от обезьяноподобных предков, путем последовательных изменений в результате отбора....
08 12 2025 20:20:17
Урок позволяет повторить и обобщить знания о бесполом, пoлoвoм размножении, их биологической сущности, значении вегетативного размножения в сельском хозяйстве, о митозе и мейозе, а также об эволюции гамет и особенностях их строения. Углубляются знания о cпepматогенезе и овогенезе, обсуждается современная демографическая ситуация в России, возможные пути решения проблемы демографического спада.
...
07 12 2025 3:39:32
С 2004 года работаю над темой "Развивающая деятельность школьников в условиях адаптивной школы". На данном уроке показана развивающая деятельность школьников "Торговый ряд на рыбалке". Учащиеся показывают свои знания о рыбах Омской области.
...
06 12 2025 23:20:34
Урок проводится для того, чтобы подвести итог ряда уроков, проведенных ранее, закрепить знания, выяснить пробелы в изученной теме и дать дополнительный материал по теме "Птицы" в 7-м классе....
05 12 2025 8:42:27
Если каждый из нас задумается над проблемой мусора и попытается что-то изменить, тогда не все потеряно. Цель: в ходе исследовательской деятельности учащихся
сформировать представление об одной из наиболее актуальных проблем в мире ‒
рациональном управлении отходами; вызвать интерес; развивать умение
логически рассуждать, выражать свои мысли; формировать информационную,
коммуникативную, ценностно-смысловую компетенцию, мотивацию к самосовершенствованию....
04 12 2025 21:50:30
Ролевые технологии активизируют познавательную деятельность учащихся, усиливают мотивацию к изучению предмета, помогают определиться с выбором будущей профессии....
03 12 2025 16:56:27
Урок проходит в виде знакомства с водными обитателями и условиями, необходимыми для жизнедеятельности этих организмов. Задача урока - познакомиться с обитателями водоема и научиться применять полученные знания на пpaктике....
02 12 2025 3:11:32
Специфика урока в том, что у учащихся в ходе изучения темы должны сформироваться представления о единстве всего живого и неживого на нашей планете. Эти представления в дальнейшем помогут им понять то, что наша планета - это наш «дом» и другого у нас не будет....
01 12 2025 4:39:49
Урок подводит учащихся к выявлению закономерностей и признаков, которыми, по их мнению, обладают животные, появившиеся на планете в условиях нарастающей сухости климата и сокращения водоемов. Этими животными стали пресмыкающиеся.
...
30 11 2025 14:55:24
Задачи. Генетический код днк Решение биологических задач по расшифровке генетического кода Очень часто в части С пятая задача предлагается на расшифровку генетического кода, зная последовательност…...
29 11 2025 17:51:14
Развивающая технология включает в себя четыре обязательных компонента: постановку учебной задачи, выработку общего способа с выделением учебных действий, выполнение действий самоконтроля и самооценки. Полученные самим учеником оценки на каждом уроке является обязательным требованием к технологии обучения. Урок проходит в формах индивидуальной и групповой работы. Единство двух форм деятельности на уроке обеспечивает высокую творческую самостоятельность детей, педагогическую эффективность результатов, высокий развивающий хаpaктер обучения. Процесс решения учебной задачи происходит в ситуации применения действия моделирования открытых знаний и способов в графической форме.
...
28 11 2025 7:17:18
Использование технологии модульного обучения позволяет конструировать личностно-ориентированный тип обучения и воспитания, обеспечивающий особый стиль творческого взаимодействия учащихся и учителя, направленный на формирование жизненных гуманистических ценностей, определение мировоззренческой позиции учеников; активизацию познавательной деятельности учащихся на основе учета их интеллектуальных возможностей....
27 11 2025 7:19:44
На уроке рассматривается строение поперечно-полосатых мышц, сила мышц, дана сущностная хаpaктеристика химических процессов происходящих при сокращении мышц; выделены основные аспекты здорового образа жизни, имеющее значительную роль в профилактике появления и развития заболеваний опopно-двигательного аппарата подростков....
26 11 2025 0:40:18
В основу внеклассного мероприятия положена идея некогда популярной телевизионной передачи «Детектив-шоу». Игра предназначена для учащихся 9–11-х классов. Задания требуют умения логически мыслить, расширяют кругозор учащихся, формируют способности к преодолению препятствий. Развивают коммуникативные и познавательные УУД. Подготовка и проведение этого мероприятия сплачивает учащихся, учит действовать сообща....
25 11 2025 19:30:39
Урок проводится с целью повторения, обобщения и систематизации знаний о строении, жизнедеятельности млекопитающих, о взаимоотношениях их со средой обитания. Работа в группах с помощью активных методов обучения помогает развитию коммуникативных навыков и управленческих умений. Ребята учатся оценивать знания друг друга по предмету, опираясь не на взаимные симпатии, а на фактически освоенный материал....
24 11 2025 20:39:49
Урок биологии в 6-м классе по УМК Н.И.Сонина с применением модульной технологии и ИКТ....
23 11 2025 16:29:21
На уроке используются проблемные ситуации, которые позволяют активизировать познавательную деятельность учащихся. В ходе групповой работы учащиеся распределяют обязанности внутри группы, самостоятельно ставят проблему, выдвигают гипотезы, решают, делают выводы....
22 11 2025 13:42:25
"ИСУД" (индивидуальный стиль учебной деятельности ученика) является частным случаем развивающего обучения. Эта технология специально спроектирована как открытая система для добавления новых приёмов и форм работы и для корректирования и модернизации системы ресурсов учебного успеха ученика. В статье показано использование приёмов ИСУД на уроке биологии в 10-м классе по учебнику В.Б. Захарова, Н.И. Сонина.
...
21 11 2025 7:24:59
Состояние кожи напрямую отражается на здоровье человека. Поэтому гигиена кожи, одежды и обуви имеет большое значение при профилактике различных заболеваний....
20 11 2025 20:22:28
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Структура урока предполагает активный поиск при изучении нового материала. Учащиеся сами выдвигают обучающие задачи в соответствии с темой. Используются следующие методы: эвристическая беседа; проблемное изложение изучаемого материала; частично-поисковая исследовательская деятельность; коммуникативные технологии....
19 11 2025 22:47:40
Интеллектуальная игра проводится среди учащихся 6-х классов в качестве обобщения знаний по разделу классы покрытосеменных растений или в рамках недели естественно-научного цикла. Внеклассная работа с учащимися позволяет формировать мотивацию к обучению и мopaльному удовлетворению от собственных успехов. ...
18 11 2025 21:56:56
В основе урока лежит реализация принципов развивающего обучения. Урок изучения нового материала построен на основе самостоятельной деятельности учащихся при работе с учебно-тематическими картами. Материал можно использовать при проведении уроков соответствующей темы для учащихся 9-х и 11-х классов.
...
17 11 2025 10:56:35
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 15:44:46
Валеологическая тетрадь разработана в помощь учителю для проведения проблемно-исследовательского урока здоровья и для мотивации учащегося по познанию себя. В разработке представлены разные задания (творческие, познавательные, экспериментальные, рефлексивные), валеологический самоанализ, паспорт здоровья, рекомендации ЗОЖ.
...
15 11 2025 5:21:18
Урок биологии в 6-м классе по УМК Н.И.Сонина с применением модульной технологии и ИКТ....
14 11 2025 11:57:11
Цель урока – интегрировать русский язык и биологию: по русскому языку повторить алгоритм работы над частью «С» ЕГЭ и подготовиться к сочинению по прочитанному тексту, по биологии закрепить важные научные понятия из области генетики, познакомиться с понятием "биоэтика"....
13 11 2025 15:56:43
Цель урока: закрепить знания о гене, генетическом ходе; сформировать умение о механизме трaнcляции, синтезе белков в рибосомах, использовать знания о механизме биосинтеза белков при решении задач по молекулярной биологии; восприятие и первичное осознание учащихся нового учебного материала; усвоение учащимися программного материала на разных уровнях обучения....
12 11 2025 23:28:28
Цель урока: повторение и обобщение знаний учащихся о закономерностях наследования признаков у растений, животных, человека....
11 11 2025 10:31:30
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)....
10 11 2025 13:20:25
Цель урока: обобщить знания о составе воздуха, его основных свойствах....
09 11 2025 22:11:25
Урок призван расширить кругозор знаний учащихся о разнообразии форм жизни на планете Земля, рассмотреть особенности строения и жизнедеятельности вирусов, бактериофагов, значение в природе и для человека, познакомить с путями исследования на примере открытия вирусов....
08 11 2025 22:21:50
Цель урока: сформулировать значение дыхания как процесса, необходимого для жизни; определить особенности строения органов дыхательной системы и их функцию озонирования, голосообразования; предупреждение заболеваний органов дыхательной системы....
07 11 2025 10:29:30
Урок биологии предназначен для учащихся 6-го класса. Урок составлен по программе линии В.В. Пасечника. На уроке даются основы строения цветка растений, классификация цветков в зависимости от особенностей строения околоцветника, главных частей, приводятся вопросы для повторения и закрепления. Учащимся можно предложить выполнить презентации....
06 11 2025 21:41:58
Урок поможет учителям биологии в подборе материала к уроку, выборе форм и методов работы на уроке по данной теме. Данный урок формирует умения проводить наблюдения, работать с учебником и дополнительной литературой, делать выводы по уроку.
...
05 11 2025 13:52:25
Групповая ролевая игра по биологии для учащихся 8-го класса, занимающихся по программе Д.В. Колесова, Р.Д. Маша, по теме "Опopно-двигательная система". Цель урока: повторить понятия, отделы скелета и кости, образующие эти отделы, типы их соединений; умение оказывать первую доврачебную помощь и меры предупреждения нарушения осанки и развития плоскостопия.
Игра оживляет и разнообразит учебный процесс, активизирует познавательную деятельность школьников, способствует лучшему закреплению материала и воспитывает чувство ответственности перед товарищами.
...
04 11 2025 17:33:43
Урок биологии "Движение крови по сосудам" иллюстрирует использование проблемного обучения. На различных этапах урока используется проблемное изложение материала. Частично исследовательский хаpaктер носит лабораторная работа "Измерение скорости кровотока мелких артерий и капилляров ногтевого ложа", проблемный вопрос содержит домашнее задание....
03 11 2025 17:57:35
Цели урока: образовательная – познакомить с особенностями строения и функциями клеточных структур эукариотических клеток, определить роль каждого органоида в жизни клетки, сформировать представление о клетке, как о целостной самовоспроизводящейся живой системе, научиться распознавать органоиды по внешнему виду; развивающая – развить у учащихся интерес к биологической науке, предметное мышление, умение анализировать и сопоставлять факты, выделять главное в тексте, логическое мышление, различные виды памяти; воспитательная – формирование у учащихся бережного отношения ко всему живому на нашей планете, представления об уникальности каждого организма....
02 11 2025 15:37:44
Материал позволяет систематизировать изученный материал, организовать самостоятельную исследовательскую деятельность, работать с понятиями в системе их применения, реализуя межпредметные связи. ...
01 11 2025 23:53:37
Целью данного урока стало обобщение и систематизирование знаний по теме "Пищеварительная система человека".
К уроку подготавливается "Листок учета знаний", по которому учителю и учащемуся хорошо видно, по каким компонентам знаний есть недочеты и пробелы. За каждый элемент знаний ученик получает отметку....
31 10 2025 14:44:10
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 изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"
Значение животных в природе и жизни человека