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:
Целью урока является закрепление изученного материала о свойствах воды. Выбранная форма – игра – призвана вызвать положительные эмоции у школьников, усилить запоминание материала, формировать интерес к предмету. Во время урока используются разнообразные формы проверки знаний: индивидуальная, устная работа, тестирование, отгадывание кроссворда и др....
21 02 2026 13:45:33
Урок в 7-м классе представлен в виде технологической карты, составленной с учетом новых Федеральных Государственных Образовательных Стандартов. Учтены познавательные, коммуникативные, регулятивные и личностные универсальные учебные действия учеников....
20 02 2026 13:43:57
Биологическая игра предлагается школьникам 6-х классов как обобщающий урок по теме «Ботаника» в конце года. Содержание игры позволяет обобщить и углубить знания учащихся по основным темам школьного курса о растениях. Игра развивает интерес учащихся к предмету, их познавательные способности, навыки общения, коллективного взаимодействия.
...
19 02 2026 23:37:20
Урок ботаники для 6-го класса по семейству «Пасленовые».
Тип урока – комбинированный с элементами нетрадиционного урока.
Способствует развитию мотивации учащихся, познавательной деятельности на уроках биологии....
18 02 2026 10:56:25
Урок помогает выяснить, какую роль в жизни человека играет опopно-двигательная система и какова роль физической нагрузки.
...
17 02 2026 20:21:42
Размножение — способность организмов оставлять потомство со сходным строением. Выделяют 2 главных способа размножения — бесполое и пoлoвoе....
16 02 2026 10:29:22
Визитной карточкой нашего села является сосновый бор. Представленная разработка урока позволяет сформировать определенные биологические понятия на примере природного сообщества «Сосновый бор», что способствует воспитанию любви и бережного отношения к природе родного края....
15 02 2026 5:18:10
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.
...
14 02 2026 8:28:52
Урок обобщения и систематизации изученного материала по теме "Жизнь на земле". Цель урока: выявление уровня овладения учащимися системой знаний, опытом творческой деятельности....
13 02 2026 12:33:34
Урок-игра в 7-м классе с элементами интеpaктивного обучения раскрывает многообразие кишечнополостных, особенности их строения и образа жизни, связь со средой обитания, значение в природе и жизни человека. Особенностью урока является внедрение регионального компонента – знакомство учащихся с местными видами кишечнополостных....
12 02 2026 13:58:26
На уроке в 6-м классе используется игровая форма обучения, поисковая работа в группах, защита проектов, которые смогут не только увеличить его продуктивность, но и повысить интерес обучающихся к биологии, способствует развитию коммуникативной, учебно-познавательной и информационной компетенций обучающихся....
11 02 2026 21:30:30
Основной задачей современной общеобразовательной школы является подведение выпускников к обоснованному выбору будущей профессии, который базируется на системе обобщенных знаний по предметам школьной программы. Это дает выпускнику возможность определить свою профильную подготовку, продолжить образование и получить профессию, в которой он будет успешен....
10 02 2026 8:16:39
На занятии формируется представление о побеге как сложном органе растения. Учащиеся знакомятся со строением побега, раскрывают функции частей побега....
09 02 2026 8:32:46
Учащиеся исследуют начальные этапы развития жизни на Земле, выявляют причинно-следственные связи и последствия и делают вывод о направлении эволюции. На уроке используется технология индивидуально-группового обучения. ...
08 02 2026 7:38:35
Содержание урока носит комплексный хаpaктер, учащиеся знакомятся с общими признаками класса, получают дополнительную информацию об амфибиях. Материал к уроку подготовлен вместе с учащимися.
...
07 02 2026 23:13:35
Урок проходит в виде виртуального восхождения на гору "Эверест". При восхождении обобщаются темы: "Строение листа, цветка, листорасположение, виды корней, корневых систем". В конце урока учащиеся готовят доклады по теме "Лекарственные растения вокруг нас"....
06 02 2026 1:32:13
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок «Многообразие птиц в природе» построен по принципу интеллектуальной передачи «Своя игра». Развивается познавательный интерес учащихся, анализ и синтез информации, обобщение, сравнение, установление причинно-следственных связей, расширяется кругозор....
05 02 2026 22:42:11
В ходе урока формируются коммуникативные и исследовательские компетенции. Использование натуральных объектов исследования повышает познавательный интерес учащихся.
...
04 02 2026 19:51:44
Данная разработка позволяет познакомить учащихся с особенностями строения и биологического значения цветка, развивает умения учащихся устанавливать причинно-следственные связи. С целью создания условий для творческого восприятия учебного материала используются электронные образовательные ресурсы. Урок направлен на развитие у учащихся познавательной активности, навыков самостоятельности, саморазвития и самоопределения....
03 02 2026 6:22:53
Сформировать знания о хаpaктерных признаках грибов как самостоятельного царства живой природы, об особенностях строения и жизнедеятельности шляпочных грибов, о съедобных и ядовитых грибах....
02 02 2026 18:14:22
Снаружи клетка покрыта плазматической мембраной (или наружной клеточной мембраной) толщиной около 6-10нм. Клеточная мембрана это плотные пленки из белков и липидов (в основном, фосфолипидов)....
01 02 2026 22:29:25
Личностно ориентированное образование предполагает обучение, ставящее во главу угла личность школьника, его интересы, склонности, познавательные возможности и потребности, его отношения к знаниям. Цель личностно ориентированного обучения - сформировать мотивацию обучения с учётом личностных качеств ученика, предоставить каждому ребёнку, опираясь на его способности, возможность реализоваться в учебной деятельности....
31 01 2026 9:25:52
В школьном курсе обучения биологии лишайники – одна из наименее изучаемых групп низших растений. Так, в программе В.В. Пасечника эта тема изучается в 6-м классе в течение одного учебного часа. В связи с чем автор считает необходимым на уроке не только заинтересовать учащихся этими уникальными организмами, но и дать более широкое представление об их строении, жизнедеятельности, размножении, особом способе питания....
30 01 2026 8:28:45
Для того чтобы полнее изучить явление природы, взаимоотношения человека и природы, ее огромное многообразие и уникальность, величие и в то же время беззащитность, нужно больше читать. Художественное слово, описание картин родной природы в произведениях Шукшина, Тургенева, Пришвина и других классиков позволяют воздействовать на эмоциональный мир ребят, глубже почувствовать красоту природы....
29 01 2026 22:20:15
Цели урока: с помощью маленького прекрасного насекомого - бабочки углубить знания по разным предметам; пробудить интерес детей и семьи к данной теме; создать условия для развития и саморазвития ребенка....
28 01 2026 3:28:39
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....
27 01 2026 2:49:11
В курсе дан интересный материал об особенностях строения пpaктически каждого органа нашего тела. Человеческие существа невероятно интересны. Познать самого себя, свои особенности, интересы и склонности, особенности мышления, памяти, внимания. Весь наш организм – это сплошная загадка. Рождение и cмepть, несчастный случай, возможность заболеть и возможность выжить в критической ситуации – все это хотел бы каждый из нас узнать, особенно ребята....
26 01 2026 3:51:25
Открытый урок окружающего мира во 2-м классе (программа «Гармония») посвящен теме "Средства передвижения" и людям, разработавшим их. «Человек-изобретатель» – это очень большая тема. Ей предшествовали темы «Человек – часть природы», «Человек – члeн общества». Эти темы предлагают размышление о роли и месте человека в природе, в обществе, в мире в целом. Важно отметить, что человек-изобретатель внимательно изучал окружающую его природу и часто находил в ней подсказки для своих творений....
25 01 2026 2:57:38
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.
...
24 01 2026 9:45:22
На уроке показана интеграция таких наук , как биология и экономика. Цель урока: показать взаимосвязь биологии и экономики, изучить круги кровообращения, повторить строение крови, из экономики – денежное обращение, свойства и функции денег.
...
23 01 2026 23:10:35
Большое внимание при изучении курса «Биология» уделяется проведению пpaктических и лабораторных работ. В классах среднего звена пpaктическая часть включена в материал учебника (программа В.В.Пасечника), а для 10–11-го класса – нет. Предлагаю для рассмотрения лабораторные работы: «Расщепление пероксида водорода ферментом каталазой», «Определение крахмала в растительных тканях», «Наблюдение явления плазмолиза и деплазмолиза» и другие....
22 01 2026 6:29:53
Существуют удивительные организмы, которые занимают особое место в органическом мире. Их слоевище представлено гифами грибницы, обеспечивающей организм водой и минеральными солями, а одноклеточные водоросли обеспечивают их органическими веществами. Они называются лишайниками....
21 01 2026 4:43:37
Урок изучения и первичного закрепления новых знаний и входит в тему "Многообразие покрытосеменных растений. Классификация", на которую отводится 4 часа. На уроке используются следующие методы: словесные – беседа, рассказ, объяснение; наглядные – демонстрация наглядных пособий, рисунки, ТСО, гербарных образцов, таблиц, опopные конспекты; пpaктические: лабораторная работа «Строение пшеницы (ржи, ячменя)»....
20 01 2026 14:37:25
Знакомство с природой в средней школе начинается с курса природоведения. В ходе изучения этого предмета ученик последовательно знакомится с естественными науками (астрономией, геологией, географией, физикой, химией, биологией и экологией). Урок природоведения к учебнику А.А. Плешакова «Природоведение» может помочь не только в преподавании этого предмета, но и биологии, географии....
19 01 2026 0:21:43
Урок изучения нового материала с элементами проблемно-диалогового обучения. В начале урока создается проблемная ситуация для нахождения правильного решения. Используемые формы: индивидуальная, фронтальная, групповая, самостоятельная работа с целью активизировать учебный процесс, эффективно усвоить учебный материал, т.к. новое знание открывается в совместной деятельности....
18 01 2026 15:42:59
Краеведческий принцип в преподавании географии может быть достигнут разнообразными методами учебной работы, выбор которых зависит от дидактической цели, содержания и структуры урока. Урок формирует целостную картину природы с уяснением взаимосвязи общих закономерностей и их проявлений в фактах....
17 01 2026 6:38:44
Частично-поисковая работа в группах, направленная на решение проблемных ситуаций по выявлению особенностей строения и приспособленности земноводных к обитанию в воде и на суше. Итогом работы является построение модели лягушки....
16 01 2026 10:47:40
Об интернет-тренажерах, как одной из форм дистанционного обучения....
15 01 2026 11:31:34
В работе показано строение и значение коры больших полушарий головного мозга; даны биологические понятия по строению и значению коры больших полушарий; усвоение знаний об особенностях строения головного мозга.
...
14 01 2026 23:34:41
Интегрированное внеклассное мероприятие по биологии и английскому языку "Do You Love Flowers? – Вы любите цветы?" спланировано в форме диалога культур двух стран. Флора и Пчелка Майя приезжали в Англию посмотреть, как чувствуют себя там их подданные - цветы. Затем вместе с группой английских школьников они посетили Кубань. Дети обмениваются информацией, показывают рукотворные сады своих стран, Пчелка Майя рассказывает о цветах. Задачи мероприятия: приобщить детей к прекрасному, научить их видеть и ценить красоту родного края; учить детей заботиться о природе и уметь применять целебные свойства цветов на пpaктике....
13 01 2026 12:59:50
Цели урока: углубить знания об особенностях и способах бесполого размножения организмов в природе; продолжить формирование умений систематизировать информацию, взятую из различных источников, обсуждать проблему, строить схемы; научить школьников определять формы размножения и объяснять роль бесполого размножения в жизни организмов....
12 01 2026 17:33:59
Урок продолжает изучение темы "Факторы среды". На уроке используются разные формы работы с классом с учетом уровня подготовленности учеников. В презентации представлены кадры, отражающие взаимодействие факторов среды, реакцию живых организмов на изменения факторов, дается понятие "толерантность и ограничивающий фактор"....
11 01 2026 6:57:30
В статье рассматривается воспитательная и образовательная роль синквейна, методика составления дидактического синквейна, вариантность использования синквейна на уроках. Умение составлять синквейн – показатель того, что учащиеся знают учебный материал, умеют выделять наиболее хаpaктерные особенности изучаемого явления, процесса. Приведены наиболее удачно созданные, художественно оформленные синквейны....
10 01 2026 21:42:20
Урок является своеобразным экскурсом в историю развития взглядов на проблему
происхождения жизни. Более детально изучается современная теория происхождения
жизни на Земле — гипотеза А.И. Опарина — Дж. Бернала, в соответствии с которой жизнь
возникла естественным путем из неорганической материи.
...
09 01 2026 20:30:50
Основы экологических знаний рассредоточены в различных учебных дисциплинах, поэтому актуальной является необходимость максимально использовать аспекты экологии на уроках биологии и во внеурочное время через исследовательскую работу с применением регионального компонента. Эффективной формой работы является исследовательская деятельность, в ходе которой приобретаются навыки самостоятельной работы, пробуждается интерес к изучению конкретных, локальных экологических проблем.
...
08 01 2026 14:41:46
В живом организме все жизненные процессы взаимосвязаны. Это обеспечивается согласованным действием клеток, тканей, органов и систем органов. Поэтому любой...
07 01 2026 1:57:35
Урок систематизирует и закрепляет знания учащихся о строении и функциях различных видов анализаторов, их локализацию в организме; о взаимодействии и взаимозаменяемости анализаторов; о роли нервной системы в приспособлении организма человека к условиям среды и быстром реагировании на их изменения.
...
06 01 2026 16:56:18
Автор анализирует умение учащихся самостоятельно работать по предложенной теме, проводить анализ информации. Задачи урока: активизировать учебную и познавательную деятельность учащихся; познакомиться с основными гипотезами происхождения жизни, провести их анализ; проследить историю данного вопроса с древних времён до настоящего времени....
05 01 2026 11:32:16
По своей структуре – это обобщающий, проблемно-развивающий урок. Проводится в нетрадиционной форме – предоставление отчета о проделанной работе в ходе экспедиции. Урок построен на материале ранее изученном и вся работа организуется с опорой на уже полученные знания. Содержание урока активизирует внимание, способствует выдвижению проблем и нахождению путей доказательств и формулировке выводов....
04 01 2026 4:17:56
Периодизация: младенчество (до 1 года), ранний возраст (1—3), дошкольный (3—7), младший школьный (7—10), подростковый (11—15), юношеский (12—20), зрелость (20—65), пожилой возраст (65—75), старость - после 75. Для каждого из них свои биологические и психологические хаpaктеристики.
Возрастные изменения обусловлены разными факторами, они гетерохронны, их темпы индивидуальны, зависят от пола, на ранних стадиях темпы во много раз выше, чем на поздних.
Биологические возрастные изменения не произвольны, психологические зависят от активности индивида, социальные задаются обществом.
...
03 01 2026 9:14:25
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 ::
