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:
Изучение фотосинтеза занимает важное место в курсе изучения ботаники. Предложенные схемы помогут учащимся усвоить суть процесса фотосинтеза и осознанно применять знания для объяснения значения фотосинтеза для жизни на Земле....
21 01 2026 16:11:46
При изучении общей хаpaктеристики насекомых проводится лабораторная работа "Внешнее строение насекомого", к которой разработана инструктивная карта, позволяющая формировать у учащихся основы исследовательской деятельности. Проблемные вопросы активизируют мыслительную деятельность учащихся, а также развивают познавательный интерес к этой работе....
20 01 2026 8:40:15
Заболевание считается фактически не излечимым. После устранения возбудителя инфекции из организма собаки, возникают сильнейшие реакции аллергического типа....
19 01 2026 13:12:32
Урок по теме "Человек в ответе за природу" учит бережно относиться к окружающему миру....
18 01 2026 21:52:27
Урок проводится по технологии "педагогическая мастерская", которая предполагает предметно-деятельностный подход к обучению. Сочетание УМК по биологии под редакцией Н.И.Сонина и применение технологии педагогической мастерской способствует развитию познавательной активности учащихся, формирует стойкий повышенный интерес, прививает навыки самостоятельной работы. В течение урока дети находятся в постоянной деятельности по получению новых знаний, их корректировке и систематизации....
17 01 2026 14:57:41
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
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....
16 01 2026 18:49:51
Закрепление и расширение знаний о значении эндокринной системы, особенностях функционирования желез внутренней секреции. Научиться определять болезни, связанные с гипо- или гиперфункцией желез внутренней секреции на примере литературных героев....
15 01 2026 1:40:34
В моей работе тесно соединились две области деятельности – учебная и внеклассная. Я смогла их соединить благодаря развитию живого уголка. В основе моей профессиональной деятельности, как учебной, так и деятельности по авторской программе, объединения детей и подростков в школьное биологическое общество «Импульс» лежит развитие живого уголка, природоохранная и исследовательская направленность.
...
14 01 2026 18:33:19
Самостоятельная работа способствует развитию мыслительных умений и навыков, предполагает проявление инициативы студентов в процессе освоения материала. Новые ФГОСы способствуют развитию именно самостоятельной работы, т.к. произошло уменьшение аудиторных часов по анатомии и физиологии. Таким образом, самостоятельная работа становится одним из главнейших условий для подготовки грамотного специалиста....
13 01 2026 18:17:38
Конспект урока составлен по программе В.В. Пасечника "Биология. 8-й класс. Человек". Изучается в теме "Опopно-двигательная система"....
12 01 2026 8:50:19
Птицы ведут разнообразный образ жизни. Есть птицы оседлые (сойки, синицы), кочующие (снегири, грачи) и перелетные (стрижи, соловьи, иволги, утки, лебеди)....
11 01 2026 17:33:39
Урок по биологии с использованием компьютерных презентаций....
10 01 2026 2:18:55
Урок помогает сформировать у школьников убеждение в том, что процесс зародышевого развития осуществляется поэтапно и на основе вполне определенных биологических закономерностей....
09 01 2026 1:12:15
В современных условиях очень важно, чтобы учащиеся получали не только сумму знаний, но умели применять их на пpaктике, интеграция химических умений в биологические темы способствует формированию общеучебных компетенций, формированию более целостной картины мира в сознании учащихся. Учащиеся лучше воспринимают и усваивают материал, если им довелось при этом провести, хотя бы небольшое исследование....
08 01 2026 4:34:21
В конспекте урока представлена разработка самостоятельной работы для учащихся 8-го класса. Данная работа может быть предложена ученикам, как при изучении нового материала, так и при закреплении или проверке знаний....
07 01 2026 5:28:49
Представленный в статье урок направлен на развитие критического мышления, через самостоятельную работу с текстом, в ходе которой ученики заполняют предложенные таблицы, систематизирую тем самым полученные знания....
06 01 2026 22:23:10
Предлагается разработка урока по теме «Рыбы – водные позвоночные животные» с применением элементов технологии ТРИЗ – теории решения изобретательских задач. Учащиеся учатся работать с текстом, решать биологические задачи, находя в них проблему, противоречие, выдвигая свои гипотезы для решения данной проблемы.
...
05 01 2026 4:17:58
Представлен конспект урока экологии в 10-м классе по теме "Экологические факторы"....
04 01 2026 3:56:44
В данной статье приведен урок математики, на котором изучается решение тригонометрических уравнений. В конспекте урока показано, как можно в обучении математике объединить традиционные методы и элементы модульной технологии.
...
03 01 2026 6:16:42
Мероприятие знакомит учащихся с легендами и преданиями о цветах, воспитывает бережное отношение к природе. Проводится в сопровождении компьютерной презентации....
02 01 2026 21:56:56
Урок биологии формирует у учащихся общеучебные умения и навыки экологическое сознание, умение сравнивать, находить и показывать сходство в организации птиц и пресмыкающихся. Учащиеся обсуждают гипотезы о происхождение птиц от древних пресмыкающихся. Цель урока: сформировать умения работы с цифровым микроскопом и создать слайды в пpaктической работе....
01 01 2026 7:36:11
Спецкурс "Человек и человечество" занимает особое место при переходе на профильное обучение. Это итог длительного и пристального изучения человека юношами и дeвyшками десятого класса, достигшими возраста становления, формирования и развития мировоззрения. Каждая школа, исходя из конкретных обстоятельств, определяет: будут ли данный курс изучать десятиклассники, или его лучше перенести на последний год обучения, предложив выпускникам его как итоговое обращение к человеку как предмету научного рассмотрения. Мы предлагаем путь организации духовного поиска, духовного усилия школьника, в котором бы и сочеталось осмысление себя и своей жизни с научным осмыслением человека и eго жизни в том смысле, который подразумевает философия. ...
31 12 2025 18:49:51
Каждый день, идя на уроки, учитель должен помнить о том, что с каждым годом у детей падает интерес к школьным предметам, в том числе и к биологии. Как заинтересовать учащихся своим предметом? Как расширить их кругозор? Как научить самостоятельно приобретать знания? Одним из способов решения этой проблемы является включение учащихся в проектную и исследовательскую работу, умение учащихся проводить наблюдения.
...
30 12 2025 1:30:56
Автор статьи делится опытом педагогической деятельности по использованию личностно ориентированных технологий, в том числе метода проектной деятельности. Работа в данном направлении носит последовательный и системный хаpaктер....
29 12 2025 19:28:45
Концепция личностно-ориентированного обучения, которая активно
внедряется в современный образовательный процесс, подразумевает в первую очередь
такое образование, в котором личность ученика была бы в центре внимания педагога как
психолога. Основными принципами такого обучения является признание
индивидуальности ученика, создание необходимых и достаточных условий для его
развития. В связи с этим, мною используются современные образовательные технологии
на уроках биологии, стараюсь максимально приблизить психологический климат на
уроке к идеальному, дабы добиться активизации познавательной деятельности учащихся.
Результатом моих педагогических исканий являются методические разработки уроков,
которые помогают мне реализовать идеи личностно-ориентированного обучения. Одной из таких разработок хочу поделиться с вами.
...
28 12 2025 17:37:38
Урок изучения нового материала, целями которого является формирование у учащихся знаний о строении и значении анализаторов и зрительного анализатора в частности; углубление знаний о строении глаза и его частей; изучение правил гигиены зрения; применять полученные знания и умения в повседневной жизни. Применение мультимедийной презентации при подаче нового материала дает возможность учащимся прочно усвоить знания. При подготовке презентации предусматривалась смена видов деятельности....
27 12 2025 5:35:54
Генетика – это наука, о закономерностях наследования генетической информации и изменчивости организмов. Основоположник генетики – Грегор Мендель....
26 12 2025 14:29:25
Чарльз Дарвин в книге «Происхождение человека и пoлoвoй отбор» привел доказательства происхождения человека от обезьяноподобных предков, путем последовательных изменений в результате отбора....
24 12 2025 9:53:48
Цельурока: изучить механизм деления клеток с применением моделирования; сформировать понятие об универсальных способах деления клеток – митозе, мейозе; продолжить формирование познавательной активности учащихся, умение самостоятельно добывать знания, выделять главное, анализировать, сравнивать....
23 12 2025 14:25:51
Цели урока: обобщить знания о географических объектах, сформировать представление о месте обитания мха-сфагнума; сформировать у учащихся представление о строении, значении и применении мха - сфагнума; развивать аналитико-синтетические навыки, развивать умение устанавливать причинно-следственные связи; активизировать познавательный интерес учащихся, прививать любовь к природе и бережное отношение к природным объектам....
22 12 2025 10:19:13
Представлены различные дидактические материалы, позволяющие повысить наглядность урока. В ходе урока идет овладение наиболее важными понятиями и терминами. В заключение урока проводится первичная проверка знаний по дидактическим карточкам и в форме устного опроса....
21 12 2025 17:44:30
Спустя 2-5 дней после заражения, моча собаки приобретает мутность, становится красной в результате выхода пораженных пироплазмами эритроцитов в урину....
20 12 2025 5:28:56
Цель урока: изучить и закрепить знания о многообразии насекомых, значение в природе и жизни человека. В течение урока учащиеся познакомятся с некоторыми отрядами насекомых, их значением. В урок включен региональный компонент: знакомство учащихся насекомыми, занесенными в Красную Книгу Республики Татарстан. В конце урока закрепляется изученный материал в форме викторины, комaндной игры....
19 12 2025 7:47:47
Игра позволяет расширить и углубить знания учащихся о природе как гениальном конструкторе, инженере, художнике и великом строителе, покажет умения учащихся создавать приборы (сейсмограф, барометр) и эмблемы науки бионики. Игра будет способствовать развитию умения работать с информацией.
...
18 12 2025 6:57:48
Урок разработан для учащихся 5-го класса, насыщен новыми терминами, большим объемом нового материала, но использование современной информационной технологии и игровых элементов позволяют сделать урок интересным и легким в восприятии материала.
...
17 12 2025 9:47:37
Мною разработан цикл уроков по курсу "Животные", которые включают в себя разделы программы "Здоровье", такие как самопознание (жизнь животных в природных сообществах и их роль в жизни человека), гигиенические правила и предупреждение инфекционных заболеваний, питание и здоровье.
Урок "Многообразие паукообразных. Клещи — их роль в природе и жизни человека" из этого цикла....
16 12 2025 10:20:10
В основе урока лежит реализация принципов развивающего обучения. Урок изучения нового материала построен на основе самостоятельной деятельности учащихся при работе с учебно-тематическими картами. Материал можно использовать при проведении уроков соответствующей темы для учащихся 9-х и 11-х классов.
...
15 12 2025 14:53:21
Урок представлен как групповой урок, целью которого является доказательство космической роли растений. После повторения процесса фотосинтеза учащиеся разбиваются на группы. Каждой группе дается карточка с вопросами о роли растений, на которые ученики должны самостоятельно найти ответ в учебнике, каждая группа объясняет свои ответы классу и делает вывод. В заключение работы ученики отвечают на вопросы теста....
14 12 2025 10:53:42
Урок-исследование устанавливает особенности, хаpaктерные для скелета человека и причины, их вызвавшие. Цель: развивать у учащихся умение выделять главное, существенное в изучаемом материале, умение сравнивать, обобщать, логически излагать мысли; самостоятельность в ходе исследовательской работы и решения проблемных ситуаций; формировать основные мировоззренческие идеи....
13 12 2025 23:31:43
Урок биологии в 10-м классе с использованием методики «Взаимообмен заданиями» (авторская методика кандидата физико-математических наук М.А. Мкртчяна) для отработки генетической терминологии и для решения генетических задач. Для работы учащимся выдается алгоритм, правила работы и карточки с заданием, на столе учителя листок учета и карточки с решениями, на доске записаны вопросы рефлексии.
...
12 12 2025 7:16:33
Оздоровительно-образовательный лагерь "Ручеёк" создавался как профильный экологический лагерь. Программа состояла в сочетании физкультурно-оздоровительных, образовательных, природоохранных, художественно-музыкальных, этнографических, краеведческих и социально значимых мероприятий, поверий, поговорок, пословиц, примет, игр, гаданий, песен согласно народному календарю с 1 по 15 июля согласно приложению, называемого еще земледельческим, аграрным или крестьянским в период работы областного летнего профильного лагеря. Перечислены обязанности и правила поведения руководителей и инструктируемых в походных условиях....
11 12 2025 6:52:47
Урок-игра может быть проведен, как в коррекционной школе, так и в общеобразовательной, так как целью этого урока является систематизация и обобщение знаний, умений и навыков по пройденным группам растений. Группы растений могут быть разные, а за основу можно взять задания данной игры. В ходе игры учащимся дается возможность выбрать тот вопрос, который им по силам, тем самым учитываются особенности сильных и слабых учащихся....
10 12 2025 21:31:45
Цель занятия: знакомство с законами памяти, приемами запоминания информации; усвоение знаний по теме «Земноводные»; формирование умений мотивации, самоорганизации учения; развитие интеллектуальных умений: анализировать, классифицировать факты, выдвигать гипотезу, доказать, обобщать, делать выводы; формирование ценностного отношения к окружающему миру, товарищам, самому себе, своей деятельности....
09 12 2025 17:55:35
Интеpaктивный плакат "Грибы", выполненный в программе PowerPoint, включает в себя объемный материал для уроков и внеурочной деятельности. Мультимедийное сопровождение стало необходимым на уроках всех направлений. Оно предоставляет возможность демонстрировать работы мастеров и объекты реального мира, работать в интеpaктивном режиме с данными объектами....
08 12 2025 8:42:53
Палеозойская эра в кембрийский период была представлена организмами, обитающие преимущественно в водной среде. Большое распространение получили крупных размеров многоклеточные бурые и зеленые водоросли....
07 12 2025 7:56:38
Данная разработка позволит познакомить учащихся с многообразием земноводных, интересными представителями, значением их в жизни человека, экологическим значением, познакомить с земноводными, обитающими на территории Нижегородской области, сформировать бережное отношение к земноводным как части живой природы.
...
06 12 2025 0:35:29
Урок в 7-м классе обобщает знания, повторяет, систематизирует знания и навыки учащихся....
05 12 2025 5:43:22
Урок является одним из обобщающих в разделе цветковые или покрытосеменные растения, на данном уроке можно применять различные формы организации учебной деятельности. ...
04 12 2025 16:22:43
Дидактические игры являются неотъемлемой частью учебного процесса в малочисленной школе, где поддерживать интерес учащихся в течение урока и на протяжении нескольких уроков особенно трудно. Дидактическая игра является хорошей основой для установления связей биологии с предметами художественно-эстетического цикла. Игра во многом обеспечивает доступность изучения учебного материала, не нанося ущерба его научности....
03 12 2025 12:56:19
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 ::
Урок изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"
Значение животных в природе и жизни человека