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:
Игра "Что? Где? Когда?" «По страницам Красной книги Алтайского края» позволит интересно провести не только урок, но и внеклассное занятие. Цель игры: привлечь внимание учащихся к проблемам охраны животных и растительных объектов Алтайского края, занесенных в Красную книгу, формирование ответственного отношения к природной среде и ее обитателям....
25 07 2026 20:51:26
Применение информационных технологий вносит элемент новизны, необычности, что активизирует внимание учащихся при объяснении нового материала. А послайдовая подача информации позволяет создать целостную картину учебного материала. Учащиеся выполняют задания по инструктивной карточке, действуют по алгоритму, что позволяет наиболее эффективно добиться целей урока, исходя из специфики класса....
24 07 2026 9:15:59
Данный урок углубляет знания обучающихся о дикорастущих цветковых растениях Кемеровской области, способствует формированию познавательного интереса, пробуждает желание любить и охранять природу....
23 07 2026 14:45:17
Интеллектуальная игра для учащихся 7-х классов в рамках интеграции биологии и географии. Игру можно провести как мероприятие предметной недели естественного цикла в школе или в рамках внеклассной деятельности. Игра интересна тем, что затрагивает разносторонние знания учащихся, развивает логическое мышление, прививает интерес к предметам, развивает здоровый дух соперничества....
22 07 2026 17:54:31
Разработка урока с помощью методических рекомендаций «Уроки зоологии», автор Н.С.Филатова. На уроке продолжают формироваться понятия о живом организме, об эволюции и даются новые: о простейшей диффузной нервной системе, рефлексе, регенерации, лучевой симметрии. В зависимости от местных условий урок можно проводить с помощью живых организмов....
21 07 2026 23:28:38
Урок в 7-м классе знакомит учащихся с особенностями внешнего строения и опopно-двигательной системой птиц. Сопровождается презентацией....
20 07 2026 22:11:48
Занятие достигает следующих целей: дать общее представление о кольчатых червях, об их эволюционном приобретении - сегментации; дать хаpaктеристику среды обитания, познакомить с внешним строением представителей класса малощетинковых на примере дождевого червя; провести наблюдение за поведением и рефлексами....
19 07 2026 22:49:27
Органеллы цитоплазмы делятся на мембранные и немембранные, последние в свою очередь могут быть двухмембранные и одномембранные....
18 07 2026 22:51:27
Данный урок показывает целостность и взаимосвязь восприятия учебного материала по смежным предметам на примере изучения высшей нервной деятельности человека. Рекомендуем представить данный материал с помощью компьютерных технологий....
17 07 2026 4:26:35
Данный урок включает в себя применение мультимедийных технологий, что позволяет более широко и наглядно продемонстрировать карту звездного неба, расположение созвездий, помогает работать учителю совместно со всем классом по карте звездного неба, дополняя свой рассказ изображением слайдов....
16 07 2026 16:52:24
Автор знакомит учащихся с гигиеническими правилами ухода за полостью рта, профилактикой зубных болезней, вредным влиянием алкоголя и никотина на пищеварение в ротовой полости. Умения применять полученные знания в собственной жизни....
15 07 2026 22:42:18
Урок биологии в 6-м классе по теме "Систематика цветковых растений. Семейство розоцветные, их роль в природе и жизни человека". Данный урок, на основе работы учащихся по группам, помогает закрепить их знания о семействе крестоцветных, познакомиться с признаками семейства розоцветных, их многообразием и значением данного семейства....
14 07 2026 0:56:22
Почва — это материнская порода, обработанная совместным действием климата, растительных и животных организмов, способная давать урожай растений....
13 07 2026 16:43:50
Урок учит привлекать знания о строении клетки, совершенствовать умения учащихся работать с разными источниками информации, умению организовывать собственную деятельность на уроке, обучает работать в группах. Урок соответствует современным образовательным стандартам, может применяться в классах с углубленным изучением биологии....
12 07 2026 20:30:23
Обобщающий урок по биология в 8-м классе с количеством учащихся - 6 человек. Цель урока: расширить знания учащихся о свойствах анализаторов, об их взаимодействии и взаимозаменяемости; показать роль нервной системы в приспособлении организма человека к условиям среды и способности реагировать на их изменения; обобщить знания об органах чувств.
...
11 07 2026 11:33:23
Внеклассное мероприятие "Путешествие с комнатными растениями" (презентация проекта "Экология и фитодизайн кабинета биологии") - это результат учебного занятия, построенного по технологии проектного обучения. Планируемый результат: ученики разpaбатывают проект фитодизайна школьного кабинета биологии; создают проект; моделируют результат проекта и презентуют его аудитории....
10 07 2026 2:48:19
Цель урока: сформировать у учащихся понятие об опылении, дать представление о видах и значении опыления....
09 07 2026 16:41:43
В сказке в доступной и запоминающейся форме представлено удивительное свойство краснокочанной капусты – способность менять цвет настоя в зависимости от среды, которая в него попадает. Объяснено значение понятия «индикатор». Предложены варианты демонстрационных опытов с краснокочанной капустой и бытовой химией для проведения их в домашних условиях....
08 07 2026 2:48:23
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....
07 07 2026 3:22:36
В статье отражается взгляд учителя биологии на данную проблему и приводится технологическая карта, показывающая реализацию определённых компетенций и называющая методы и средства, направленные на их формирование....
06 07 2026 22:36:48
Интегрированный урок направлен на формирование компетенции обучающихся по истории шоколада. Любимая сладость миллионов может похвастать не только вкусовыми качествами, но и многими полезными свойствами. Знания о шоколаде позволят нашим студентам использовать этот продукт с максимальной пользой. Через интеграцию предметов создается целостное представление о взаимосвязи учебных дисциплин, необходимости их глубокого изучения и применения в их профессиональной деятельности....
05 07 2026 5:45:31
Урок в 7-м классе знакомит учащихся с особенностями внешнего строения и опopно-двигательной системой птиц. Сопровождается презентацией....
04 07 2026 5:32:23
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Данная разработка предлагает проведение урока с использованием слайд-презентации, с целью активизации познавательной деятельности учащихся на уроках биологии....
03 07 2026 15:46:33
Интеллектуально-познавательная игра обобщает знания по зоологии с основами экологии и прививает интерес к предмету. Вопросы и задания, используемые в игре, соответствуют уровню развития учащихся 7-го класса. Игра может быть проведена на уроке в качестве закрепления материала школьного курса зоологии по окончании первого полугодия, или как внеклассное мероприятие, например, во время проведения предметной недели по биологии....
02 07 2026 19:32:47
Воспитание экологической культуры необходимо начинать с дошкольного возраста и систематически продолжать в начальной школе. Сценка дает возможность обратить внимание детей на одну из экологических проблем окружающей среды – замусоривание. Дети приобретают знания о вредности брошенных целлофановых пакетов для почвы, растений, животных, человека. Узнают, как просто решить проблему с мусором....
01 07 2026 13:41:53
Замысел урока заключается в создании условий для развития интеллектуальных способностей учащихся и максимального влияния образовательного процесса на личность ученика.
...
30 06 2026 2:53:30
В статье описан опыт работы по формированию активной позиции школьников к проблемам окружающей среды с учетом возрастной периодизации детей. Работа состоит из трех этапов: 1. Формирование личностного отношения учащихся к объектам изучения (11–12 лет). 2. Мотивационно-целевая ориентация учащихся по отношению к природе (13–14 лет). 3. Формирование потребности у учащихся в активной позиции, в защите окружающей среды, в пропаганде экологических и природоохранных знаний (15–16 лет).
...
29 06 2026 23:32:51
При изучении темы "Изменение питательных веществ в кишечнике" целесообразно подробно остановиться на изучении действия ферментов сока поджелудочной железы и кишечного сока.
Для решения познавательной задачи используется технология модульного обучения. В ходе отчета учеников, рассказа и обобщения учителя формируются основные знания учащихся о функциях кишечника в единстве со строением, о значении толстого кишечника, о взаимосвязи органов пищеварения....
28 06 2026 4:19:50
Критическое мышление – это разумное рефлективное мышление, сформированное на решении того, во что верить и что делать, поиск здравого смысла: как рассудить объективно и поступить логично с учётом, как своей точки зрения, так и других мнений....
27 06 2026 1:32:17
Урок по учебнику под редакцией В.В. Пасечника (Раздел 4. «Строение и многообразие покрытосеменных растений») формирует у учащихся знания о листе как важнейшей составной части побега; учит распознавать листья по типам жилкования, способу прикрепления к стeблю; различать простые и сложные листья....
26 06 2026 11:46:45
Внеклассное занятие «Правильное питание – основа здоровья» проводится для учащихся 8-го класса, изучающих биологию человека, при изучении темы «Пищеварительная система». Древняя мудрость гласит: все болезни к нам приходят через рот. Действительно, правильное питание играет важную роль для сохранения здоровья. Что означает правильное питание, школьники узнают на данном мероприятии. Проведенное предварительное анкетирование привлечет интерес учащихся, ведь говорить они будут о том, как питаются сами....
25 06 2026 9:38:44
Урок проводится с опорой на презентацию. В данной разработке использованы различные приемы: проблемные вопросы, загадки, схемы, рисунки, которые вызывают у учащихся положительные эмоции, повышают интерес к урокам биологии. Цель урока: изучить строение цветка, раскрыть биологическое значение частей цветка, дать представление об обоеполых и однополых цветках, однодомных и двудомных растениях....
24 06 2026 14:31:51
Значительное место в общей системе внеаудиторной работы принадлежит творческим работам учащихся, в частности, созданию проектов. Они способствуют расширению знаний по предметам, стимулируют развитие творческих наклонностей. Это одна из важных форм сплочения в коллектив. Тема данного проекта - "Мода - модой, а здоровье?". Он направлен на сбор информации, ее анализ, обобщение фактов о влиянии на здоровье молодых людей модных тенденций - пирсинг, татуировка....
23 06 2026 22:35:55
Урок логически продолжает изучение эволюционного развития позвоночных животных, раскрывает черты приспособленности организмов к среде обитания, формирует самостоятельность, творческое отношение к учебе, ответственное отношение к окружающей среде, любви к природе....
22 06 2026 15:46:43
Кишки начинаются от желудка и заканчиваются aнaльным отверстием. Стенки кишки, как и желудка, состоят из трех слоев. Слизистая оболочка содержит много пищеварительных желез, выделяющих ферменты....
21 06 2026 23:38:53
Заключительный урок при изучении класса Пресмыкающиеся, который позволяет закрепить знания о внешнем и внутреннем строении пресмыкающихся, размножении и многообразии. Межпредметные связи позволяют развивать интерес к биологическим знаниям, самостоятельное мышление и умение анализировать....
20 06 2026 3:51:33
Предложенный учащимся проект по теме "Основы селекции. Биотехнология" является межпредметным, т.к. дает возможность приобретения компетентности в сфере биологии, основ селекции, биотехнологии и информационных технологий. Стимулирует осмысление значения селекции как науки и биотехнологии, мер по охране здоровья....
19 06 2026 0:33:10
На уроке показано многообразие химических элементов и соединений, входящих в состав живых организмов, значение их в процессе жизнедеятельности. Формируются умения и навыки самостоятельной работы с учебником, с цифровыми источниками информации, умение выделять главное, формулировать выводы....
18 06 2026 19:36:18
На уроке учащиеся узнают о составе почвы, о значении перегноя для плодородия почвы....
17 06 2026 3:56:58
Урок биологии в 6-м классе по УМК Н.И.Сонина с применением модульной технологии и ИКТ....
16 06 2026 20:26:33
Слизистая оболочка содержит множество мелких слюнных желез. В нее открываются протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушных, подчелюстных, подъязычных....
15 06 2026 7:40:12
Урок в 7-м классе знакомит учащихся с особенностями внешнего строения и опopно-двигательной системой птиц. Сопровождается презентацией....
14 06 2026 0:53:49
Данная работа представляет собой методическую разработку урока развития речи для учащихся 6–8-х классов. Он направлен на формирование интереса к своему родному краю, землякам. Это должно стать стимулом для изучения истории Нижнего Новгорода, а вместе с ней и истории нижегородской науки, так как многие имена выдающихся ученых, творческих деятелей увековечены в названиях улиц....
13 06 2026 11:15:42
Цель урока: осмысление школьниками сказочной трaнcформации с позиции совершаемых собственных действий и поступков по отношению к живой природе. В разделе "Органы цветковых растений" присутствует тематическая градация в изучаемом порядке "Семя", "Корень", "Побег" (образовательная программа И.Н. Пономаревой), которая дает возможность синтезировать учебный материал в сказочную композицию....
12 06 2026 9:57:50
Валеологическая тетрадь разработана в помощь учителю для проведения проблемно-исследовательского урока здоровья и для мотивации учащегося по познанию себя. В разработке представлены разные задания (творческие, познавательные, экспериментальные, рефлексивные), валеологический самоанализ, паспорт здоровья, рекомендации ЗОЖ.
...
11 06 2026 17:58:24
Целью урока является здоровьесбережение, привитие навыков здорового образа жизни....
10 06 2026 22:21:31
Курс выявляет и объясняет биологические и экологические объекты, процессы и явления в поэзии, развивает интерес учащихся к биологии, экологии и литературе. Подробное изучение биологических аспектов помогает понять главную мысль стихотворения....
09 06 2026 14:56:24
Урок рассматривает статистические данные, способы определения пола и закономерности наследования генов, сцепленных с полом; раскрывает причины возникновения сцепленных с полом генетических болезней, формирует представления о различиях мужского и женского организмов. Рекомендуется соблюдать тактичность изложения материала, в классе могут быть учащиеся с наследственными заболеваниями. Используются оптимистические прогнозы о возможных способах лечения заболеваний....
08 06 2026 21:48:36
Урок является одним из обобщающих в разделе цветковые или покрытосеменные растения, на данном уроке можно применять различные формы организации учебной деятельности. ...
07 06 2026 16:11:17
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Обобщающий урок-игра для 8-го класса проводится в занимательной форме смотра знаний с целью углубить и закрепить знания учащихся по биологии по темам "Обмен веществ", "Выделение", "Терморегуляция". Через занимательные задания развивается биологическое мышление, устная речь, способность применять имеющиеся знания при поиске решения проблемных ситуаций....
06 06 2026 19:35:29
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 ::
