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:
Цель урока: сформировать у учащихся знания о биотехнологии, ее основных направлениях: генной, хромосомной и клеточной инженерии; продолжить развитие познавательного интереса к изучению проблем современной селекции, рассказать о достижениях науки и пpaктики в области биотехнологии, рассмотреть этические аспекты исследований в биотехнологии....
29 10 2026 21:32:17
Кожа является барьером между внешней и внутренней средой организма, защищает его от вредных воздействий физических, химических и биологических факторов....
28 10 2026 17:33:28
В 5–6-х классах при изучении биологии на начальном этапе необходимо использовать частые переходы от теории к пpaктике для успешного овладения знаниями и повышения мотивации к предмету.
В статье отражены некоторые методы и приемы в обучении, связанные с пpaктической деятельностью учащихся на уроках: работа с натуральными объектами, проблемное обучение, экскурсии, пpaктические работы на участке, использование кинофильмов....
27 10 2026 6:48:54
Урок биологии выстроен в стратегии «эффективная лекция» и приема «бортовой журнал» технологии РКМЧП. Новая информация подается в виде текстового материала, подобранного самим автором, а также в форме презентации, раскрывающей классификацию основных типов экологических взаимодействий между организмами, таких как мутуализм, комменсализм, аменсализм и другие. К уроку прилагается тестовый контроль.
...
26 10 2026 12:17:36
В связи с хозяйственной деятельностью человека важно сохранение видового многообразия насекомых...
25 10 2026 16:23:11
Урок формирует у учащихся представления об основных свойствах почвенной среды и приспособлениях, возникших у живых организмов к жизни в этой среде....
24 10 2026 4:20:19
Урок раскрывает особенности движения животных в водной среде, продолжает формирование умений сравнивать, делать выводы, выявлять закономерности, воспитывает самостоятельность мышления....
23 10 2026 16:28:19
Представлен дидактический материал по биологии для адаптационно-развивающих диалогов....
22 10 2026 6:32:51
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
На уроке дается понятие о разнообразии бактерий. Раскрывается роль бактерий гниения, брожения, паразитических бактерий в природе и жизни человека. Учащиеся знакомятся со способами борьбы с бактериями, приносящими вред здоровью и хозяйству человека. На основе изучения процессов размножения и спорообразования бактерий показывается высокая степень выживаемости бактерий в самых тяжёлых условиях....
21 10 2026 8:36:26
Представлен конспект урока биологии по теме "Класс Двудольные. Семейство Пасленовые"....
20 10 2026 20:56:33
Конспект урока составлен по программе В.В. Пасечника "Биология. 8-й класс. Человек". Изучается в теме "Опopно-двигательная система"....
19 10 2026 20:56:45
В ходе урока дети знакомятся с общей хаpaктеристикой грибов, строением, разнообразием, а также с основными процессами жизнедеятельности. В качестве основных единиц обучения в данном уроке используются элементы ИКТ (презентация), смена видов деятельности, стимулирующие высокую познавательную активность, мотивацию. В конце урока проводится первичный контроль знаний, исходя из результатов которого можно уже на уроке определить степень усвоения знаний и дать учащимся дифференцированное домашнее задание....
18 10 2026 5:42:41
Целью урока является обобщение знаний учащихся по теме. Урок проводится в форме телевизионной передачи «Своя игра». Увлекательная форма, интересные задания, большой иллюстративный материал помогут учащимся в систематизации знаний. Урок проводится с помощью презентации....
17 10 2026 13:38:40
Урок "Гигиена сердечно-сосудистой системы", проводимый в форме конференции, позволяет ученикам побывать в ролях врачей, лаборантов, тренеров, проявить творчество, самостоятельность в поиске решений проблемных ситуаций. Знания, которые получают школьники на уроке, актуальны не только с точки зрения приобретения ЗУН, но создают условия для формирования у подрастающего поколении потребности в укреплении и сохранении своего здоровья.
...
16 10 2026 2:47:41
Урок раскрывает особенности движения животных в водной среде, продолжает формирование умений сравнивать, делать выводы, выявлять закономерности, воспитывает самостоятельность мышления....
15 10 2026 14:23:19
У учеников уже сформировано представление о покровах тела, опopно-двигательной системе, способах передвижения, дыхательной, пищеварительной, выделительной системе. И данная тема непосредственно связана с предыдущими темами, даёт представление о целостности организма и его эволюционном развитии. Предлагается дифференцированное домашнее задание.
...
14 10 2026 20:47:11
О семейных экологических конкурсах, их планировании и тематике....
13 10 2026 20:26:26
Цель урока: познакомить учащихся с многообразием листьев, особенностями их внешнего и внутреннего строения, знать значение листа для растения....
12 10 2026 3:32:57
Урок-игра «Биологическое ассорти» для учащихся 6–7-х классов формирует знания о природе родного края, ее охраны, развивает коммуникативные умения, воспитывает гражданскую позицию и бережное отношение к природе....
11 10 2026 1:52:11
Урок призван, используя технологию развития критического мышления через чтение и письмо (методические стадии: вызов, осмысление, рефлексия), сформировать у учащихся знания о среде обитания, особенностях строения водорослей как представителей древних растений....
10 10 2026 12:20:48
Содержание материала урока предусматривает: изучение морфологических признаков редких видов растений Ставропольского края, знакомство с их многообразием, выявление причин сокращения численности исчезающих видов растений, конкретизация природоохранных мероприятий флоры края. Кроме того, учебный материал нацелен на воспитание сознательного и уважительного отношения у школьников к родной природе....
09 10 2026 23:59:48
Учащиеся знакомятся с лекарственными растениями, правилами сбора и охраны растений; учатся различать самые обычные цветущие травы: тысячелистник, чистотел, одуванчик; учатся ценить и беречь красоту природы; развивают речь, логическое мышление; закрепляют знания правил поведения в природе, ориентирования....
08 10 2026 13:18:46
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.
...
07 10 2026 10:49:43
В статье описана роль животных в жизни человека. Хаpaктеризуются все обитатели жилища человека; выявляется влияние живых организмов на здоровье человека, взаимосвязь состояния здоровья человека и экологического состояния квартиры как среды его обитания....
06 10 2026 22:27:21
Формирование критического мышления подразумевает развитие у учащихся отношения к миру, к себе на основе самостоятельной, осмысленной позиции, повышение коммуникативного потенциала личности. Урок построен в стратегии "Зигзаг" (название отражает нелинейный, зигзагообразный хаpaктер работы с информацией), в основе которой лежит идея взаимообучения.
...
05 10 2026 0:16:48
Урок-путешествие по природоведению для 5-го класса. Разработан в соответствии со структурой программы для общеобразовательных школ авторов А.А.Плешакова и Н.И.Сонина и учебника для общеобразовательных школ этих же авторов. Тема изучается в течение двух уроков. На первом уроке изучается новый материал, а на втором уроке проводится завершение его изучения и закрепление полученных знаний. На дом учащиеся получают творческое задание....
04 10 2026 4:47:40
Внеклассное мероприятие способствует развитию познавательного интереса к науке биологии, любознательности, творческих способностей на основе личностно ориентированного подхода к учащимся. Направлено на воспитание любви, чуткости, бережного отношения к природе, пробуждает способности увидеть и осознать её красоту. Формирует экологическую культуру, интерес и желание детей участвовать во внеклассных мероприятиях, стремление к пропаганде ответственного отношения к окружающей природе....
03 10 2026 10:28:27
На уроке учащиеся познакомятся с хаpaктерными признаками грибов, их отличительными особенностями, сформируют представление о строении грибов, типах питания и размножении....
02 10 2026 2:28:33
Урок проводится в 11-м классе при изучении раздела «Основы генетики». В ходе урока учащимся предлагаются различные виды работ: сообщения, составление плана, рассказы по родословным, решение задач, проверочная работа.
...
01 10 2026 4:24:36
Данный урок является повторительно-обобщающим и может быть полезен учителям, работающим по УМК линии Н.И. Сонина. На уроке применяются различные игры, позволяющие включить в учебную деятельность всех обучающихся и проверить уровень знаний по ранее изученным темам. Широко используются литературные произведения, которые рассматриваются с биологической точки зрения....
30 09 2026 16:24:14
Большинство людей незнакомо с растительным миром. Употрeбление же неизвестных или неправильно определенных растений нередко приводит к отравлениям, в том числе к тяжелым, даже cмepтельным. Чаще всего страдают дети. Периодически следует напоминать учащимся о правилах поведения в природе....
29 09 2026 16:50:42
Урок способствует формированию знаний об изменении температуры воздуха с высотой; знакомит с процессами образования облаков, видами осадков. Расширяются знания учащихся о воздухе, полученные в начальной школе....
28 09 2026 3:41:32
В последнее время в СМИ все чаще стали появляться публикации на тему правильного питания. Много говорят как об ожирении, так и об анорексии и булимии. Необходимо знакомить учащихся с основными нормами питания, принципами расчета суточного рациона питания, учить рассчитывать сбалансированный суточный рацион, объяснять необходимость выполнения режима питания.
...
27 09 2026 20:31:59
Данный урок является универсальным в том плане, что подходит к любому учебнику по анатомии, физиологии и гигиене для средней школы. Урок сочетает в себе теоретический и пpaктический материал, опыты, которые показывают функции отделов головного мозга. Новый материал повторяется несколько раз, что помогает лучше усвоить и запомнить тему....
26 09 2026 18:42:54
Урок проводится с целью познакомить учащихся со строением цветка; сформировать представление о значении цветка для растения. Для развития креативного мышления учащихся используются задания творческого хаpaктера....
25 09 2026 20:17:59
Урок раскрывает «космическую роль зеленых растений на Земле», показывает взаимосвязь роли растений в природе и процессов их жизнедеятельности, обращает внимание учащихся на проблему загрязнения окружающей среды и охраны природы.
...
24 09 2026 3:32:31
Урок, на котором происходит общее знакомство учащихся с особенностями внешнего строения, приспособления насекомых для жизни в определенной среде обитания, многообразием, значением в природе и жизни человека. На уроке проводится лабораторная работа.
...
23 09 2026 19:33:36
Самореализация человека (ученика) на основе его эвристической, продуктивной, рефлексивной деятельности в ходе исследовательской работы во внеурочное время, презентация по итогам – на обобщающих уроках биологии....
22 09 2026 7:15:30
Работа с подвижными моделями и объяснение нового материала в форме сказки на уроках биологии....
21 09 2026 14:37:19
"Наследственные заболевания человека" – одна из учебных тем, вызывающих неподдельный интерес учащихся. Ученики интересуются: "Как и почему это происходит? Со временем я стану родителем, что нужно сделать, чтобы избежать или смягчить проявление наследственных заболеваний?..". Все перечисленное учитывает и решает внеклассное мероприятие по биологии – обучающая ролевая игра "Наследственные заболевания человека" с компьютерной презентацией....
20 09 2026 15:45:56
В работе показана возможность использования цифровой лаборатории «Архимед» на уроке и во внеурочное время по курсу ботаники по программе И.Н. Пономаревой. Дано описание, методика выполнения и результаты некоторых лабораторных работ, проводящихся с использованием цифровой лаборатории «Архимед»....
19 09 2026 4:33:58
Представлен конспект урока биологии в 10-м классе по теме "Взаимосвязь строения и функций органоидов клетки"....
18 09 2026 23:12:17
Урок ориентирован на воспитание здорового образа жизни. Используются современные технологии с применением мультимедийного проектора. В созданной презентации во время урока на экране представляются материалы в виде схем "Хромосомные перестройки", понятия, графики, рисунки, над которыми надо подумать, сделать анализ, сравнение. После каждого пункта плана учащиеся делают вывод, который фиксируется на экране: например, «мутации часто встречаются, рецессивные, устойчивые»....
17 09 2026 23:10:34
На представленном уроке используются примеры из художественной литературы, живописи, музыки. Фиксация внимание на ярком, необычном развивает способность запоминать, а образное восприятие явлений и процессов облегчает обучение....
16 09 2026 13:56:22
В статье описан опыт работы по формированию активной позиции школьников к проблемам окружающей среды с учетом возрастной периодизации детей. Работа состоит из трех этапов: 1. Формирование личностного отношения учащихся к объектам изучения (11–12 лет). 2. Мотивационно-целевая ориентация учащихся по отношению к природе (13–14 лет). 3. Формирование потребности у учащихся в активной позиции, в защите окружающей среды, в пропаганде экологических и природоохранных знаний (15–16 лет).
...
15 09 2026 0:58:39
Тема урока имеет большое методологическое и методическое значение, так как учащиеся могут на многих фактах из различных биологических наук убедиться в существовании процесса эволюции в живой природе. Урок проводится с использованием мультимедийной презентации в виде обзорной лекции. В процессе лекции используется большой фактический и наглядный материал. При рассмотрении доказательств учитель мобилизует запас знаний, который имеется у учащихся из предыдущих курсов биологии и географии....
14 09 2026 23:57:23
Цель урока: сформировать представление о клеточном строении организмов как общем признаке живого; познакомить с особенностями строения клеток растений и животных....
13 09 2026 23:59:23
Урок формирует у учащихся представления о строении почек, расположении листьев, значении побега. Изучение материала с использованием гербария, собранного учащимися, живых побегов, подвижных моделей позволяет внести элемент исследования в форме игры и создать положительную мотивацию к изучаемой теме.
...
12 09 2026 21:59:43
Научно-исследовательская деятельность позволяет приобретать новые знания и применять их на пpaктике, формировать активную позицию учащихся. Как поддержать талантливых умных детей? Решение проблемы – организация исследовательской деятельности детей во внеурочное время учителем и консультантом – преподавателем вуза в кружке, которые помогают учащимся участвовать в российской научно-социальной программе для молодежи и школьников «Шаг в будущее» со своими научными работами....
11 09 2026 14:11:42
Данная программа рассчитана на 34 часа и реализуется в течение года в профильном медико-биологическом классе. Программа профессионально ориентирована, включает в себя новые для учащихся знания, не содержащиеся в базовых программах, знакомит со сферой начальных медицинских знаний и усиливает профессиональную наполняемость обучения....
10 09 2026 21:49:39
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 ::
