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 в 9-м классе формирует знания о хромосомном определении пола, сцепленном с полом наследовании признаков, за которые отвечают гены, локализованные в пoлoвых хромосомах. Учащиеся на уроке продолжают формировать навыки решения генетических задач. Цель урока: сформировать у учащихся познавательный интерес к изучению научных проблем и проблем здоровья, связанных с генетикой пола....
23 03 2026 13:43:19
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Выделяются особенности медоносной пчелы в связи с общественным образом жизни. Показывается их роль в природе и значение в жизни человека. Ребята приводят примеры сложного поведения пчел: постройка сот, изготовление меда и воска, как пчелы ориентируются, находя корм и т. д....
22 03 2026 0:55:24
Вашему вниманию предлагается статья, в которой рассматривается организация опытнической работы....
21 03 2026 20:55:39
Комбинированный урок с использованием компьютерной презентации, на котором дети развивают умение делать выводы на основе полученной информации. Учащиеся знакомятся с представителями Красной книги Кемеровской области, узнают о причинах резкого сокращения численности отдельных видов. Учителю предоставится возможность убедить детей бережно относиться к братьям нашим меньшим, в необходимости рационального использования природных ресурсов....
20 03 2026 11:31:35
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 03 2026 5:57:59
Урок по биологии с использованием компьютерных презентаций....
18 03 2026 13:48:52
В статье раскрывается специфика организации педагогического процесса, направленного на формирование исследовательской компетентности. Автор, на основе собственного опыта, выделил основные проблемы сопровождения учебного исследования и позицию учителя в решении возникающих вопросов....
17 03 2026 1:24:44
Урок-экскурсия проводится в сентябре (мае) для учащихся старших классов. Экскурсия может проводиться в городском парке, лесу (или, в крайнем случае, на пришкольном участке). При этом учащимся отводится самая активная роль. Контроль по экскурсии предлагается в форме отчета, который готовят сами учащиеся в качестве домашнего задания....
16 03 2026 22:15:40
Отдел моховидные – это высшие споровые растения, видовое разнообразие которых достигает 20 тыс. Изучение мхов ведется много столетий, ученых занятых их исследованием прозвали бриологами....
15 03 2026 20:19:41
Задачи: расширить знания учащихся по особенностям выращивания плодово-ягодных культур; показать межпредметную связь математики и биологии; способствовать развитию приемов умственной деятельности....
14 03 2026 21:59:24
Зоология изучает строение, жизнедеятельность животных, закономерности их расселения и взаимосвязь с окружающей средой. Описывает эволюционные процессы, этапы развития животного мира....
13 03 2026 9:43:43
Цель урока: формировать у учащихся знания о цветке как органе семенного размножения покрытосеменных растений; изучить особенность строения и многообразие цветков; сформировать понятия «обое- и однополые цветки», «одно- и двудомные растения»; развить пpaктические навыки по распознаванию цветков различных растений; воспитывать любовь и бережное отношение к природе, цветущим растениям....
12 03 2026 6:39:52
Открытый урок-лекторий, на котором присутствуют учащиеся 6-х и 9-х классов, а также гости и приглашенные.
На уроке формируются бережное отношение к здоровью как к главной ценности человека, убежденность в необходимости соблюдения санитарных норм и правил гигиены....
11 03 2026 21:25:13
Многие современные мыслители и политики считают нашу эпоху постиндустриальной, а нашу цивилизацию – информационной. В этих условиях возникает необходимость формирования информационно культурной личности. Поэтому учитель обязан использовать средства информатизации и информационные технологии в обучении, воспитании и развитии учащихся. С этой целью я активно применяю ИКТ в своей работе. Я представляю урок по теме "Биосинтез белка" в 9-м классе как пример моего опыта по использованию ИКТ на уроках биологии....
10 03 2026 0:22:40
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....
09 03 2026 11:28:34
Урок посвящен процессам, происходящим в верхнем отделе пищеварения – ротовой полости, и важному разговору о гигиене ротовой полости, о здоровье и красоте....
08 03 2026 6:27:42
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.
...
07 03 2026 0:20:19
Целью урока является развитие у учащихся интереса к анатомии через проблемные ситуации, а также развитие умений и навыков наблюдать и описывать эксперимент, уметь аргументировать свои версии.
...
06 03 2026 15:58:17
Используя слайды и интеpaктивные тренажеры, учащиеся закрепляют знания по многообразию живых организмов, их принадлежности к определенному царству живой природы. Знакомясь с видеофрагментами, фотоизображениями ученики формулируют понятие "среда обитания организмов", составляют опopный конспект, хаpaктеризующий различные среды обитания, выявляют черты приспособленности организмов....
05 03 2026 1:14:25
Цели урока: обобщить знания учащихся о строении и функциях органов пищеварительной системы, познакомить их с различными системами питания, заинтересовать учащихся проблемами рационального питания, осуществить взаимосвязь науки и народного творчества через знакомство учеников с пословицами и поговорками о питании....
04 03 2026 20:14:31
Урок проводится в форме ролевой игры с участием специалистов – историка, химика, врачей, эколога, статистика, фармаколога. На уроке демонстрируется опыт, доказывающий вред курения; проводится пpaктическая работа "Оценка микроклимата классной комнаты".
...
03 03 2026 18:40:23
Основная задача урока – показать различные приспособления животных к температуре как к экологическому фактору, а также научить отличать холоднокровных и теплокровных животных. В ходе урока у учащихся развиваются познавательные интересы и логическое мышление, формируется правильное отношение к природе.
...
02 03 2026 1:32:41
При составлении технологической карты урока использовался учебник «Биология (профильный уровень) – 10-й класс», под редакцией проф. И.Н. Пономаревой. Алгоритм работы на уроке: 1) ввод в проблему – стадия вызова; 2) осмысление содержания; 3) размышление (рефлексия). Использование на уроке ИКТ как еще одного подхода к изучению теоретического материала в первую очередь решает задачи интенсификации учебного процесса, обеспечивая новые инструменты визуализации и представления материала....
01 03 2026 14:23:10
Урок в 9-м классе по теме "Вирусы" является примером применения элементов технологии информационно-коммуникационной и технология опopных схем и конспектов. Использование интеpaктивной презентации предоставляет учителю новые возможности для оптимизации процесса обучения, создания содержательных и наглядных заданий, развивающих познавательную активность учащихся, структурирования урока, улучшения темпа и течения занятия....
28 02 2026 14:36:12
"Лишайники" - это урок изучения новой темы. Целью урока является знакомство учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности лишайников как симбиотических организмов; приспособленностью лишайников к разнообразным условиям обитания, их ролью в природе и жизни человека. В ходе урока происходит отработка понятий: "грибница", "симбиоз", "паразитизм", питание грибов и водорослей. В течение урока учащиеся работают с информационными листами, готовят сообщения, используя дополнительные источники литературы. ...
27 02 2026 4:22:34
Представители пресмыкающихся (более 4 тыс. видов) являются настоящими наземными позвоночными животными. В связи с появлением зародышевых оболочек они в своем развитии не связаны с водой....
26 02 2026 20:31:41
Лишайники - особая группа организмов. Учёный К.А. Тимирязев назвал лишайники
"растение-сфинкс" (симбиотическая группа организмов, состоящая из гриба и водоросли).
Лишайники приспособлены к жизни в самых разнообразных условиях. Но они не
выносят загазованности воздуха. Лишайники способны выделять кислоты, которые разрушают даже гранит.
...
25 02 2026 7:25:30
Представленный урок проводится как обобщающее занятие по теме "Дыхание" в курсе "Биология. Человек" для 8-х классов. В урок включены элементы пpaктических занятий по приёмам оказания первой помощи при нарушении дыхания, основы знаний по валеологии и профилактике инфекционных заболеваний....
24 02 2026 8:10:49
Автор знакомит учащихся с особенностями строения голосеменных растений, их многообразием и значением....
23 02 2026 5:33:15
Мероприятие рассчитано на учащихся средней ступени (5–8-е классы). В игровой форме учащиеся знакомятся с основными пищевыми добавками, ароматизаторами, заменителями сахара. Вскрываются положительные, а главное, отрицательные стороны наиболее популярных у детей продуктов: жевательной резинки, чипсов, напитков: кока-колы, спрайта, фанты. В доступной форме приводятся правила использования данных продуктов питания....
22 02 2026 19:31:24
Чарльз Дарвин в книге «Происхождение человека и пoлoвoй отбор» привел доказательства происхождения человека от обезьяноподобных предков, путем последовательных изменений в результате отбора....
21 02 2026 4:34:15
Беречь здоровье, не вредить здоровью, укреплять здоровье - эти слова часто звучат на школьном уроке. Их нужно довести до сознания каждого школьника. Необходимо, чтобы здоровый образ жизни вошёл в быт каждой семьи, стал не только потребностью каждого человека, но и мерилом его образованности, общей культуры. В процессе изучения биологии глубоко и последовательно раскрывается огромный вред курения, употрeбления алкоголя, опасные последствия наркомании для жизни....
20 02 2026 19:33:54
Предлагаемый урок позволяет показать учащимся не только взаимосвязь знаний биологии и химии, но и принципиальную необходимость такого объединения.
Урок охватывает круг вопросов, связанных со строением, свойствами и значением белков, способствует формированию научного мировоззрения учащихся.
...
19 02 2026 13:32:23
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....
18 02 2026 13:38:40
Урок направлен на формирование любви к природе родного края. Главная задача - расширить знания учащихся о растительном и животном мире Кубани; показать необходимость охраны природы; познакомить с историей создания Кавказского биосферного заповедника; развивать логическое мышление, любознательность, умение работать творчески. Презентация дает возможность визуально познакомиться с растительным и животным миром Кубани, с редкими и исчезающими видами. В ходе дискуссии учащиеся понимают значение мер по охране природы родного края.
...
17 02 2026 23:32:47
С помощью контекстных задач можно наглядно показать, где и как применяются знания предмета, обратить внимание на моменты нашей жизни, которые часто остаются незамеченными. Такие задачи учат сосредотачиваться на необходимом, принимать к сведению побочные и поучительные факты....
16 02 2026 9:46:30
Фагоцитарная система выполняет не только очищение организма от чужеродных тел, но и стимулирует выработку стойкого иммунитета к этим микроорганизмам....
15 02 2026 20:25:12
Предлагаю свой авторский вариант итогового урока ботаники в 6-м классе в игровой форме. В разработке подробно описаны все методические и технические моменты проведения итогового урока по теме "Строение растительной клетки". Предлагаемый урок является завершающим в изучении соответствующей темы по УМК "Биология: растения, бактерии, грибы, лишайники" И.Н. Пономарёвой (М.: Вентана-Граф, 2005)....
14 02 2026 20:12:14
Природа очень щедра, она для каждого исследовательского поиска создала свой объект, остается только найти его и приступить к работе в творческой мастерской, где мастер (учитель) создает алгоритм действий, который разворачивает творческий процесс. В рабочей мастерской важен не только результат творческого поиска, а сам процесс. Именно он приобщает ребенка и взрослого к радости творчества, к законам открытия нового, к самостоятельному исследованию и творческой деятельности....
13 02 2026 19:33:56
Цель урока: изучить особенности соединения костей, их значение; закрепить изученный материал по строению скелета и особенностям костной ткани; развивать навык оказания первой помощи при различных нарушениях целостности скелета; развивать знания учеников о значении физкультуры, важности соблюдения правил гигиены; осуществлять профессиональную ориентацию, пропаганду ЗОЖ, прививать интерес к изучаемой теме, предмету....
12 02 2026 19:33:47
Урок направлен на изучение особенностей строения нервной системы у разных групп животных и на формирование представления об эволюционном изменении нервной системы. Изучение нервной системы животных сопровождается презентацией и демонстрацией ЦОР....
11 02 2026 15:57:15
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.
...
10 02 2026 16:13:32
Представлен конспект урока биологии в 10-м классе по теме "Взаимосвязь строения и функций органоидов клетки"....
09 02 2026 22:20:44
На занятии учащиеся знакомятся с представителями класса паукообразных на примере отрядов “Скорпионы”, “Пауки”, “Клещи” и “Сенокосцы”; с их значением в природе и для человека. Материал для урока может использоваться в зависимости от технических возможностей учителя....
08 02 2026 14:17:34
Цель викторины: познакомить учащихся с охраняемым растением Амурской области – кедром корейским, включенным в региональную Красную книгу....
07 02 2026 12:13:28
Использование ИКТ в обучении биологии позволяет создать условия для самостоятельного приобретения учащимся знаний за счет наглядности, создаваемой компьютером; реализации методики проблемного обучения с использованием ученических презентаций; автоматизации контроля результатов обучения, что позволяет индивидуально каждому ученику иметь полную и объективную информацию о ходе процесса освоения знаний в реальном временном масштабе; технических возможностей компьютера как дидактического средства обучения, позволяющего обеспечить эффективную реализацию развивающего обучения; развития способностей к творчеству и формирования психологической готовности к самореализации.
...
06 02 2026 9:51:15
Данная разработка представляет не просто перечень музеев или экскурсий биологического направления, а систему, где пpaктически к каждому разделу, изучаемому в курсе биологии, подобрано вводное, пpaктическое или обобщающее «музейное» занятие, сформированы принципы подготовки к нему и система отчетных заданий. Причем количество экскурсий можно варьировать в зависимости от возможностей, наличия свободного времени, желания, необходимости, интереса ребят....
05 02 2026 9:39:54
Цель урока: провести обобщение и систематизацию изученного материала по теме "Кровь и кровообращение"; воспитывать бережное отношение к своему здоровью и здоровью окружающих....
04 02 2026 12:55:28
Cтатья знакомит учащихся с понятием «биосфера» как гигантской экологической системой земного шара. Рассматривается структура биосферы, выявляются ее функции, выделяются границы биосферы, роль живого вещества в биосфере....
03 02 2026 5:45:33
Применение информационных технологий вносит элемент новизны, необычности, что активизирует внимание учащихся при объяснении нового материала. А послайдовая подача информации позволяет создать целостную картину учебного материала. Учащиеся выполняют задания по инструктивной карточке, действуют по алгоритму, что позволяет наиболее эффективно добиться целей урока, исходя из специфики класса....
02 02 2026 0:25:56
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 ::
