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:
Данный конспект урока по биологии в 9-м классе с использованием презентации «Путешествие в Идеальный город» позволяет учителю изучить особенности строения растительной клетки и функции органелл клетки. Урок проводится в форме драматизационного проекта и соответствует общеобразовательной программе С.Г. Мамонтова, В.Б. Захарова, Н.И. Сонина.
...
28 10 2026 0:26:36
В статье представлена разработка урока с элементами самостоятельной работы (работы с текстом, учебником) для учащихся 8-го класса. Конспект урока строится на развитии общеучебных компетентностей учащихся, для развития этих компетентностей используются интеpaктивная деятельность, а также общеучебные методы: анализ, синтез, сопоставление, умение делать выводы....
27 10 2026 10:47:11
Митохондрии - это микроскопические мембранные органоиды, которые обеспечивают клетку энергией. Поэтому их называют энергетическими станциями клеток....
26 10 2026 3:46:49
Урок в 7-м классе знакомит учащихся с особенностями внешнего строения и опopно-двигательной системой птиц. Сопровождается презентацией....
25 10 2026 11:55:16
Решаем задачи С5 Совсем скоро экзамены, многие ученики максимум внимания уделяют теоретическим вопросам из части А и В, упуская задания части С, о чем говорят во время проверки работ их пустые блан…...
24 10 2026 15:14:26
Структурные компоненты животной клетки В.Н.Фросин Вот плазмолемма поверх клетки; Является она барьером крепким, И пропускает в клетку то, Что клетка ждет уже давно: Ионы, воду, трaнcферрин, Глюкозу…...
23 10 2026 14:43:10
В представленной разработке предложен один из вариантов использования информационных технологий на уроках биологии. В материале применяются компьютерные модели, которые позволяют лучше понять процессы, происходящие в клетке. Оптимальное сочетание различных форм и методов позволяет лучше усвоить сложный материал.
...
22 10 2026 5:18:24
Органеллы цитоплазмы делятся на мембранные и немембранные, последние в свою очередь могут быть двухмембранные и одномембранные....
21 10 2026 17:45:28
Внешний вид, хаpaктерные признаки, размеры и строение класса костных и хрящевых рыб. Места их обитания и описание представителей отрядов....
20 10 2026 6:53:23
Урок раскрывает особенности внешнего строения пресноводной гидры в связи со средой обитания, размножения и индивидуального развития, показывает родство многоклеточных с одноклеточными животными. На уроке учащиеся обучаются распознавать на таблицах и рисунках различные клетки тела гидры, в работе с учебником находить главные мысли в тексте параграфа, составлять рассказ....
19 10 2026 8:48:20
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....
18 10 2026 3:33:30
Автор знакомит учащихся с богатствами края, воспитывает бережное отношение к природе. Учит работать коллективно....
17 10 2026 6:17:49
Возможно распространения клеща в глубокие слои кожи и внутренние органы. В запущенной форме страдает структура печени, ренальной системы, лимфоузлы....
16 10 2026 8:30:48
Материалы к уроку представлены в форме презентации. На уроке изучается особенности микроорганизмов, их использование и значение в современной технологии. Рассмотрены основные разделы биотехнологии: генетическая, клеточная и биологическая инженерия и особенности их применения на пpaктике....
15 10 2026 10:46:45
Одной из главных задач школы является развитие в процессе обучения самостоятельного творческого мышления учащихся. Курс школьной биологии представляет большие возможности для такого развития. Осознанное усвоение учащимися курса биологии невозможно без проведения специальной работы по целенаправленному развитию мышления. Цель данного урока: развитие в процессе обучения курса зоологии аналитического мышления учащихся....
14 10 2026 13:27:42
Сценарий сказки можно использовать при подготовке внеклассного мероприятия по биологии, ОБЖ, классного часа по профилактике курения.
...
13 10 2026 2:23:35
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"....
12 10 2026 9:19:12
Целью урока является знакомство учащихся с форменными элементами крови, демонстрация взаимосвязи строения с выполняемой функцией. Усвоение учебного материала осуществляется через работу с текстом учебника, сообщение учащегося, просмотр видеофрагмента, работу с микроскопом, беседу и решение задач.
...
11 10 2026 8:14:10
Одной из самых привлекательных профессий для нынешних выпускников школ является профессия «дизайнер», так как ее деятельность направлена на создание комфортной, эстетически оформленной среды обитания человека. Кружок «Ландшафтный дизайн» направлен на изучение основных закономерностей дизайна, технологию создания культурного, эстетически оформленного по правилам ландшафтного дизайна цветника, приусадебного участка....
10 10 2026 5:38:28
Коррекционная школа VIII вида осуществляет обучение и воспитание детей, которые в силу нарушения познавательной деятельности не могут обучаться в массовой школе. Хаpaктеризуя умственно-отсталых учеников, можно отметить их инертность, рассеянность, отвлекаемость, отсутствие интереса к мыслительной деятельности. Для успешного обучения и воспитания этих детей необходимо пробудить их интерес к учебным занятиям, мобилизовать их внимание, активизировать их деятельность....
09 10 2026 20:17:41
Урок в 9-м классе знакомит учащихся с историей открытия и изучения клетки, основными положениями клеточной теории и методами изучения клетки....
08 10 2026 9:32:48
Урок знакомит с формами профилактики легочных заболеваний, разъясняет негативное влияние вредных привычек, учит бережному отношению к здоровью.
...
07 10 2026 12:49:39
Вводный урок, на котором изучаются общие особенности организации грибов, распространения, признаки грибной клетки, типы питания, размножения и роль грибов в природе и жизни человека. Повышение интереса к изучаемой теме достигается путем использования регионального компонента государственного образовательного стандарта (стихи о грибах, грибы, занесенные в Красную книгу Мурманской области). Использование на уроке информационных технологий значительно повышает мотивацию обучающихся....
06 10 2026 9:25:29
Урок контроля, оценки и коррекции знаний учащихся проводится в групповой форме. С одной стороны, это создает атмосферу соперничества, что активизирует познавательную деятельность учащихся, а с другой ‒ идею сотрудничества между ребятами в группе. Урок проходит легко и доброжелательно, так как не похож на обычную, часто пугающую ребят контрольную работу....
05 10 2026 11:42:51
Данное методическое пособие предлагает применение информационных технологий для решения и создания кроссвордов с целью повышения мотивации учащихся к обучению в области экологии и биологии. Кроссворды создаются в электронной таблице персонального компьютера с использованием логической функции ЕСЛИ и Примечания. Решение и создание кроссворда является для школьника увлекательным процессом, позволяющим ему применять имеющиеся и приобретать новые знания из области экологии, биологии и информационных технологий....
04 10 2026 2:34:42
Данная разработка урока поможет изучить строение стeбля в связи с выполняемыми функциями. Подборка стихотворений, загадок, слайдов способствует лучшему усвоению, запоминанию материала и большей заинтересованности....
03 10 2026 3:36:24
Коллективный способ обучения (авторы А.Г. Ривин, В.К. Дьяченко) основан на педагогике сотрудничества: сотрудничества по линии учитель–ученик и ученик–ученик. Коллективным способом обучения является такая его организация, при которой обучение осуществляется путем общения в динамических парах, когда каждый ученик учит каждого. Внедрение данной технологии позволяет использовать множество преимуществ. Учебный процесс организуется так, что каждый ученик активно действует в процессе всего занятия. У учащихся выpaбатываются навыки совместной работы. ...
02 10 2026 11:41:24
С каждым годом для детей и взрослых растет число творческих конкурсов, турниров, олимпиад, на которых можно попробовать свои силы, заниматься исследовательской деятельностью, выбирать тему в интересующей отрасли знаний. В текущем тысячелетии целью человека и общества в целом должно стать осознанное цельное саморазвитие каждой личности....
01 10 2026 18:42:17
Под самостоятельной учебной деятельностью понимается любая организованная деятельность учащихся, направленная на выполнение поставленной дидактической задачи. Самостоятельная работа вынуждает, а потом приучает ученика искать ответ на вопрос, читать дополнительную литературу, давать объяснение и толкование явлениям природы, выдвигать гипотезы, т.е. в конечном итоге добывать знания....
30 09 2026 1:58:40
Цель сформировать знания о происхождении, распространении, хаpaктерных особенностях внешнего и внутреннего строения отдела "Голосеменные растения"; научить узнавать их в природе, отличать от других отделов растений; сформировать представление об эволюционном значении строения голосеменных, как наиболее сложно организованных по сравнению со споровыми растениями....
29 09 2026 10:30:11
Сочетание на уроке нескольких методов использования ИКТ, которые позволяют активизировать познавательную деятельность учащихся, доступно и интересно воспроизводить новый материал, а также самим включаться в проведение урока.
На уроке прослеживается межпредметная связь, позволяющая детям логически мыслить, извлекать нужную информацию из различных источников знаний, обучать приемам работы с картой, воспитывать эстетическое восприятие явлений природы...
28 09 2026 14:16:36
Эту сказку можно использовать на уроках окружающего мира по теме “Защита окружающей природы”, на уроках биологии по теме «Роль человека в природе. Роль школьников в охране природы. Правила поведения в природе», на классных часах, на занятиях экологического кружка для воспитания бережного отношения к природе....
27 09 2026 22:18:25
В общей биологии тема «Деление клетки» является одной из самых трудных для учащихся. В ней вводится много новых понятий, даётся описание поведения хромосом на разных этапах деления клетки. Многие учащиеся не могут представить весь этот сложный механизм, что вызывает затруднения в изучении данной темы.
В статье представлена разработка динамичной модели деления клетки, показывающая поведение хромосом во время митоза и мейоза. Модель легка в изготовлении и даёт хороший эффект в усвоении сложного материала....
26 09 2026 9:22:10
Урок "Экологические группы птиц" проводится для учащихся 7-го класса обучающихся по программе Н.И. Сонина. Раскрываются такие вопросы, как: основные группы птиц, экологические типы птиц, экологические группы птиц, значение птиц в природе и жизни человека....
25 09 2026 14:42:51
Интеллектуальная игра проводится среди учащихся 6-х классов в качестве обобщения знаний по разделу классы покрытосеменных растений или в рамках недели естественно-научного цикла. Внеклассная работа с учащимися позволяет формировать мотивацию к обучению и мopaльному удовлетворению от собственных успехов. ...
24 09 2026 11:19:54
Предлагаемый элективный курс содержит сведения о клетке - единице живой природы, предназначен для учащихся профильных классов, проявляющих интерес к цитологии и биохимии. Изучение курса поможет в выборе дальнейшего обучения и профессиональной деятельности. Курс опирается на знания и умения, полученные учащимися при изучении биологии. В процессе занятий предполагается приобретение учащимися опыта поиска информации по предлагаемым вопросам. Учащиеся совершенствуют умения подготовки рефератов, докладов, сообщений по избранной теме, отpaбатывают технику эксперимента. Элективный курс рассчитан на 35 часов.
...
23 09 2026 19:53:33
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....
22 09 2026 9:13:15
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.
...
21 09 2026 14:15:38
В ходе урока раскрываются особенности воздушного питания растений как основы их жизнедеятельности; показывается космическая роль растений в формировании атмосферы Земли; формируется понятие «фотосинтез».
...
20 09 2026 17:26:54
Предложенная разработка урока позволит не только разнообразить традиционный урок биологии мультимедийным и графическим материалом, но и использовать возможности персонального компьютера при изучении достаточно сложного в понимании материала, таким образом формируя ключевые образовательные компетенции учащихся. При проведении урока используется тест, написанный в Visual Basic. ...
19 09 2026 12:12:25
Региональный компонент базисного плана в Красноярском крае включает в себя курс "Природа и экология Красноярского края". Создание учебно-методического комплекса находится в подготовительной стадии. Отсюда вытекает необходимость в разработке содержательной части курса, методики преподавания, системы оценки знаний. В своей работе я предлагаю материал, который является содержательной базой одного из уроков курса "Природа и экология Красноярского края".
...
18 09 2026 5:51:49
Игра, в которую могут играть ученики 5–11-х классов, интересующиеся биологией и другими межпредметными науками, такими как биология – география, биология – литература и т.д. Изменяя задания, возможно, проводить игру на заключительных уроках. Можно проводить на уроке с одним классом или в большом помещении (актовый зал) с параллелями классов (комaндная игра). Игра расширяет кругозор знаний детей и позволяет изучать биологию с большим интересом....
17 09 2026 12:59:31
Урок для учащихся основной ступени общего образования направлен на достижение образовательных результатов в контексте требований ФГОС ООО. В нем отражены способы достижения образовательных результатов (личностные, метапредметные, предметные)....
16 09 2026 2:55:29
Цель урока: обобщить полученные знания на уроках биологии, химии, физики и географии по теме «Вода»; активизировать и закрепить знания учащихся; способствовать развитию познавательного интереса; формировать навыки сотрудничества, коллективного взаимодействия.
...
15 09 2026 19:58:17
Методическая разработка темы урока предполагает использовать исследовательский метод как средство формирования компетенций на уроке интегративного плана (интеграция биологии и математики). Мотив, определяющий деятельность учителя и учащихся на данном уроке, соответствует древней китайской мудрости "Скажи мне, и я забуду. Покажи мне, и я запомню. Дай мне действовать самому, и я пойму"....
14 09 2026 14:16:57
Урок в 8-м классе проводится в виде небольшого спектакля, где участники спектакля – сами витамины, рассказывающие о себе. Раскрывается значение витаминов, рассказывается, кем они были открыты, какие заболевания возникают при авитаминозах. Предлагается тестовая работа по определению обеспечения организма человека различными витаминами. Данный урок можно использовать как внеклассное мероприятие. ...
13 09 2026 18:50:33
Главная задача лизосом – внутриклеточное переваривание (расщепление биополимеров), для этого органеллы имеют специальный набор гидролитических ферментов (сегодня известно около 60 видов)...
12 09 2026 15:36:12
Телевизионная игра на программе НТВ « Своя игра» быстро завоевала огромную аудиторию и стала любимой передачей многих детей и взрослых. Элементы данной игры можно с успехом использовать на уроках биологии в классах среднего и старшего звена. Игровые формы повышают познавательный интерес учащихся к предмету, способствуют более продуктивному усвоению знаний по теме.
...
11 09 2026 16:54:38
Выпускники специальности «Садово-парковое и ландшафтное строительство» должны ориентироваться во всем многообразии травянистых и древесно-кустарниковых растений, что нелегко, учитывая разнообразие растений. Зная морфологическое строение, отличительные признаки вегетативных и генеративных органов, не составит труда определить вид растения, в природных условиях и по гербарным образцам и коллекциям, используя справочную литературу....
10 09 2026 3:47:11
На данном уроке дети знакомятся с внешним и внутренним строением сердца человека....
09 09 2026 6:44:28
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 ::
