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: ознакомление учащихся с пагубным воздействием курения на организм человека, формирование негативного отношения к табакокурению, показать , что курение вредит не только курящему человеку, но и всему обществу, что курение – это не только проблема отдельного человека, это проблема всего общества.
...
10 04 2026 7:31:41
Интеграция обучения, использование знаний, полученных на других уроках. Знакомство с миром цветов, в котором все не только прекрасно, но и вкусно, а порой очень полезно. На уроке ученицы, применяя ранее полученные знания, создают новые экзотические блюда, развивают свои творческие способности в их оформлении.
...
09 04 2026 17:44:47
Урок с презентацией по курсу биологии для 6-го класса по программе Н.И. Сонина поможет учителю раскрыть сущность обмена веществ и превращения энергии в живых организмах. Компьютерная презентация с настроенной анимацией позволяет обучающимся раскрыть особенности процессов, составляющих обмен веществ у растений и животных, и выявить значение обмена веществ и энергии для жизни на Земле....
08 04 2026 1:53:57
Сложившийся шаблон в проведении уроков вызывает у школьников равнодушие к учёбе и откровенную скуку. Поэтому на своих занятиях я импровизирую, использую нетрадиционные уроки. Конечно, такие занятия, имеющие нестандартную структуру, необычные по замыслу, организации, методике проведения, в большей степени нравятся учащимся, чем будничные учебные занятия....
07 04 2026 20:48:10
Внеклассное мероприятие для учащихся 11-го класса на тему "У истоков эволюции..." проводится с использованием информационных технологий, что позволяет повысить интерес к изучаемому предмету. Основная цель данного мероприятия заключается в том, чтобы нацелить ребят на сдачу ЕГЭ по биологии....
06 04 2026 6:24:23
В курсе "Общей биологии" есть интересная тема: "Происхождение человека". Предлагаемый конспект урока позволяет в нетривиальной форме систематизировать знания учащихся о движущих силах антропогенеза, об основных этапах палеонтологической летописи происхождения человека, углубить знания о биосоциальной сущности человека разумного....
05 04 2026 14:53:55
Загрязнение окружающей среды, изменение ее человеком — одна из глобальных проблем. Лучше почувствовать эту проблему помогают примеры своей местности. Вопросы экологии чаще поднимаются на уроках географии и биологии. Поэтому мы решили объединиться и ежегодно проводить двухчасовую экскурсию....
04 04 2026 20:43:12
На уроке обобщаются знания основ генетики через загадки, игры, театрализацию. В генетическую консультацию обращаются посетители: мать красавца Прошеньки для выбора невесты; работник таможни, через которую контpaбандист везет лис, цветовод, выписавший семена цветов по почте. Консультанты дают объяснения посетителям после решения генетических задач.
...
03 04 2026 1:40:36
Учащиеся получают представления о листе как вегетативном органе, особенностях его внешнего строения в решении биологических задач и выполнении лабораторной работы. Учащиеся работают с текстом, описывают морфологические признаки по плану, анализируют, делают выводы....
02 04 2026 6:37:30
Витамины называют чудесными веществами. И это действительно так. Как оказалось, материал по этой теме чудесным образом быстро забывается. Предлагаемая форма урока помогает более образно запомнить все виды витаминов, а работа в малых группах помогает проявиться всем учащимся....
01 04 2026 15:47:35
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....
31 03 2026 20:38:26
При обучении биологии использование компьютера эффективно на уроках изучения нового материала, при отработке умений и навыков (обучающее тестирование), при проверке знаний учащихся, а также во время проведения биологического пpaктикума. В статье я представляю свой опыт использования ИТ на уроке биологии по теме "Вирусы"....
30 03 2026 7:36:21
Работа выполнена в формате ЕГЭ, состоит из 3 частей, включающих 33 задания. Цели работы: установление фактического уровня теоретических знаний обучающихся по биологии за курс «Общей биологии» 10-го класса, их пpaктических умений и навыков, учебных компетентностей; соотнесение этого уровня с требованиями образовательного государственного стандарта....
29 03 2026 17:49:48
Растительный мир Земного шара богат и многообразен, насчитывает более 500тыс. видов. Среди них встречаются мельчайшие микроорганизмы и гигантских размеров деревья. Некоторые виды тропических лиан и морских водорослей достигают 100 и более метров в длину....
28 03 2026 19:58:26
Автор на уроке формирует понятие о строении и функциях покровного органа – кожи. Развивает анализ систематизации новой информации....
27 03 2026 18:11:43
Вегетативное размножение — это размножение частями растений: побега, корня, листа либо группами соматических клеток этих органов. Такое размножение — одно из приспособлений для образования потомства там, где затруднено пoлoвoе размножение....
26 03 2026 14:18:14
Урок проводится по основным стадиям технологии РКМЧП: вызов, осмысление, рефлексия. Основная образовательная цель: закрепить и актуализировать ранее изученный материал по теме.
...
25 03 2026 15:32:29
Разработка представляет собой один из вариантов урока по теме "Приспособленность организмов и её относительность". Изучение адаптаций организмов необходимо проводить на объектах, которые приспособлены к местным условиям. На уроке в большем объеме представлена информация об обитателях Кольского полуострова.
...
24 03 2026 10:54:22
Цель урока: сформировать у учащихся представление о паразитических плоских червях, особенностях их строения, мерах борьбы с ними....
23 03 2026 6:42:25
В материалах раскрыта актуальность межпредметных связей в свете модернизации образования. Содержание урока раскрывает энергетику и гигиену питания с биологической и химической стороны, показано применение разнообразных методических приемов, направленных на развитие самостоятельной творческой деятельности школьников в процессе познания....
22 03 2026 12:23:59
Урок экологии в рамках регионального компонента БУП реализуется в 8-9-х классах общеобразовательной школы. Основные технологии - информационно-коммуникативная, игровая, метод групповой работы. Содержательно рассматриваются факторы и последствия загрязнения водоемов. Может использоваться и во внеклассной работе.
...
21 03 2026 19:36:27
Цели урока: выяснить, какие законы в РФ регламентируют охрану животного мира; дать понятие о мониторинге и о методах его осуществления.
...
20 03 2026 15:17:26
Данная разработка составлена для УМК Пономаревой И.Н. Урок разработан для учащихся 5-го класса. На уроке используется самостоятельная работа учащихся с текстом учебника, дополнительной литературой, таблицами, муляжами, рисунками, для самопроверки знаний используется тестирование. К уроку предусмотрена подготовка сообщения учителем по теме, что способствует развитию познавательного интереса к предмету, формирует умения учащихся логически излагать изученный материал....
19 03 2026 15:24:41
Наркотик заставляет нервные клетки постоянно выбрасывать в кровь эндорфины, при этом они истощаются и погибают. Человек утрачивает способность объективной самооценки. Наркотики по химическому строению схожи с ферментами и витаминами и вместо них включаются в обмен веществ. Когда всеми реакциями организма управляют наркотики, человек становится наркоманом....
18 03 2026 19:46:36
Работа представляет собой внеклассное мероприятие по литературе и биологии, целью которого является показать интеграцию двух предметов во внеурочной деятельности. Были поставлены следующие задачи: расширение кругозора учащихся; развитие творческих способностей и эстетического вкуса учащихся; воспитание любви и бережного отношения к родной природе....
17 03 2026 7:12:11
Ежедневно мы слышим предостережения и призывы: "Будущее Земли в опасности!" Необходимо изучить и понять эту сложную систему, которую представляет собой планета Земля. И здесь велика роль биологической науки. Нашу планету часто сравнивают с гигантским космическим кораблём, летящим по просторам Вселенной. А человечество - экипаж этого корабля. Красивое сравнение. В чём-то даже мудрое. Но все мы должны осознать, что у нашего корабля Земля нет аварийного выхода!...
16 03 2026 11:45:20
Представленный урок относится к контрольно-обобщающим и проводится в группах. Цели урока: проверка знаний, полученных по темам курса "Биология 8-й класс" "Кровь" и "Система кровообращения". Выработка навыков коллективного мышления, логики, выполнение санитарно-гигиенических норм, умения работы с компьютером. Воспитание привычек здорового образа жизни и потребность физического совершенствования....
15 03 2026 3:11:27
Желудок — вместительное расширение пищеварительного канала, в котором происходит дальнейшее переваривание пищи. Объем желудка взрослого человека 1,5-2л....
14 03 2026 2:42:32
Элективный курс – «Здоровым быть здорово» информирует учащихся об ответственном отношении к своему здоровью. Учит формировать конкретные привычки здорового образа жизни. Доводит до учащихся информацию о профилактике пoлoвoй распущенности у подростков. Элективный курс направлен на формирование стиля жизни, способствует сохранению и укреплению здоровья....
13 03 2026 22:25:57
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....
12 03 2026 4:52:23
Цель экскурсии – ознакомление с видами древесных растений леса. Также экскурсанты изучают структуру и видовое разнообразие лесного сообщества определяют меры охраны лесных экосистем и способы их рационального использования, при которых поддерживаются экологическое равновесие и ресурсы....
11 03 2026 11:42:53
Урок формирует представления о различных типах отношений между организмами. Результаты: выделение компонентов природного сообщества взаимосвязанных между собой, основных типов отношений организмов, условий их возникновения, приспособления организмов к существованию в сообществе; умение работать с источниками биологической информации, использовать речевые средства для дискуссии, сравнивать разные точки зрения....
10 03 2026 14:33:12
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Знание студентами медицинских колледжей и медицинских училищ темы «Эволюция человека» важно как с позиций формирования мировоззрения, так и востребованности знаний в будущей профессии. В работе показана эффективность использования приема эвристической беседы для достижения образовательных целей занятия; рассмотрена методическая реализация представленного технологического приема; приведен анализ выполненных студентами проверочных работ....
09 03 2026 11:52:56
Содержание семинара позволит углубить и обобщить знания школьников,
предусматривает выполнение самостоятельных работ репродуктивно-поискового типа,
когда обучаемый самостоятельно работает по тексту учебника....
08 03 2026 21:41:32
Опopно-двигательная система человека - это совокупность костей скелета, хрящевой ткани и прикрепленных к ним связок, мускулатуры, которые вместе обеспечивают поддержание позы, перемещение, выполнение активных движений....
07 03 2026 6:36:20
В ходе подготовки и проведения мероприятия учащиеся знакомятся c разнообразием красящих пигментов растений, приобретают навыки работы с дополнительной литературой, биологическим оборудованием и химическими реактивами. Происходит формирование монологической речи и опыта выступления перед аудиторией, воспитание бережного отношения к природе и чувства прекрасного....
06 03 2026 7:34:40
Учитель продолжает формировать представления о возникновении Земли. На уроке рассматриваются особенности внутреннего строения и внешних оболочек Земли. Рельеф Земли. Создаются условия для развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся на уроке с целью углубления знаний....
05 03 2026 0:46:40
Задача урока – сформировать у учащихся систему основных понятий об этапах образовании пoлoвых клеток у животных и человека и организовать теоретическое исследование нового материала по изучению основных изменений, происходящих с клетками в различных зонах гонад, работая в парах....
04 03 2026 15:18:22
Урок способствует обобщению знаний учащихся, воспитывает уважение друг к другу, развивает самокритичность и умение оценивать себя и других. Урок мобилен, постоянно идет смена видов деятельности, что способствует здоровьесбережению.
...
03 03 2026 6:36:19
Урок раскрывает особенности строения, образа жизни и многообразия симбиотических организмов – лишайников. Данный урок проводился для обучающихся ККО с использованием элементов технологии полного усвоения....
02 03 2026 17:59:15
«Познания и стрaнcтвия неотделимы друг от друга». Эти слова К.Г. Паустовского стали девизом многих путешественников. Также неотделимы друг от друга наши предметные области: природоведение и русский язык....
01 03 2026 12:36:24
Через реализацию данной программы обеспечивается пoлoвoе воспитание девочек-подростков. Пoлoвoе воспитание является трудной и сложной задачей, поскольку сочетает в себе элементы мopaльного, этического и гигиенического воспитания. Программа разработана с учетом физиологических и психологических особенностей развития подростков и возрастных особенностей восприятия знаний....
28 02 2026 12:47:15
Все лесные звери в ужасе бегут от пищевого монстра - Колобка, испечённого из опасных для здоровья продуктов. Основная цель сценария "Пищевой Монстр, или Новые приключения Колобка" - призыв к здоровому образу жизни. Используя такие современные педагогические технологии как сказкотерапия, игротерапия, смехотерапия, можно привлечь внимание ребят к вопросу правильного питания как залога долголетия.
...
27 02 2026 3:44:51
Цель урока – ознакомление учащихся с защитным механизмом организма – иммунитетом. В ходе урока учащиеся знакомятся с работами Э.Дженнера, Л.Пастера. И.И. Мечникова, изучают механизмы формирования иммунитета....
26 02 2026 1:20:52
Урок формирует у учащихся представление о витаминах, авитаминозах, гипо- и гипервитаминозах, нормах рационального питания; продолжает развитие знаний учащихся о биологически активных веществах клетки, обеспечивающих постоянство состава внутренней среды организма; познакомить со способами сохранения витаминов в пищевых продуктах....
25 02 2026 22:42:38
Обобщение изученного материала проводится в виде конкурса. Состоит из восьми этапов. На каждом из них учащиеся выполняют различные задания и отвечают на вопросы, связанные с темой. Во время урока не только закрепляются знания и умения по пройденному материалу, но и развивается кругозор учащихся....
24 02 2026 13:53:20
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.
...
23 02 2026 8:48:20
Урок помогает познакомиться с генеалогическим методом изучения родословных; научиться составлять и анализировать родословные....
22 02 2026 12:49:23
В программах по биологии недостаточное внимание уделяется изучению экологических проблем. Поэтому для классов, где биология и экология не являются профильными предметами, данный элективный курс будет полезен для формирования современного экологического мышления, понимания экологических проблем и поиска путей выхода из них. Программа предлагает как изучение теоретических основ экологии, так и выполнение пpaктических заданий. Прохождение учащимися данного элективного курса может иметь как общекультурную направленность, так и профориентационную.
...
21 02 2026 11:18:13
В статье приведены примеры использования игровой технологии при закреплении знаний, проверке домашнего задания и подготовке к сдаче экзаменов в форме ГИА и ЕГЭ, используя игру «Крестики-нолики», в 10–11-х классах....
20 02 2026 5:26:33
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 ::
