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:
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....
20 08 2026 2:24:52
Содержание материала урока предусматривает: изучение морфологических признаков редких видов растений Ставропольского края, знакомство с их многообразием, выявление причин сокращения численности исчезающих видов растений, конкретизация природоохранных мероприятий флоры края. Кроме того, учебный материал нацелен на воспитание сознательного и уважительного отношения у школьников к родной природе....
19 08 2026 0:51:43
Урок биологии в 6-м классе ставит перед учащимися проблему: могут ли растения существовать обособленно, без окружающей среды?...
18 08 2026 8:33:36
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....
17 08 2026 0:19:31
Цели урока: познакомить учащихся с видами явлений в природе, химическими явлениями, реакциями горения и дыхания; признакими реакций окисления и горения; формировать научную картину мира; прививать навыки аккуратности, учить правильно вести себя при ЧС....
16 08 2026 9:22:12
На данном уроке используются методы как внешней мотивации (рисование, исследовательская работа), так и внутренней мотивации — ориентация ученика на результат деятельности, заинтересованность ученика в самом процессе деятельности. Связь темы урока с повседневной жизнью, развитие у детей чувства прекрасного.
...
15 08 2026 1:43:53
В основе представленного урока лежит модульная технология обучения. Каждый учебный элемент модульной программы по теме носит исключительно проблемный хаpaктер. Содержание урока включает в себя важные вопросы, касающиеся состава, функций, заболеваний, групповых особенностей крови, видов кровотечений, возрастных хаpaктеристик сердца и сосудов. Изучение данного учебного материала способствует формированию медицинской и социальной активности студентов....
14 08 2026 12:57:51
Принципы работы мозга, открытые великими учеными И.П. Павловым, А.А. Ухтомским, Л.С. Выготским, нашли остроумное отражение в короткометражном фильме Л.Гайдая "Наваждение". Психологу необходимо интересно и доступно рассказать родителям, педагогам или подросткам о том, как работает наш мозг, его проявлении в повседневной жизни человека, использовании знаний во благо себе и другим....
13 08 2026 19:57:25
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок является одним из примеров использования интеpaктивной методики в обучении биологии. Урок позволяет ученикам освоить большую часть информации о строении кожи и ее производных элементов.Такие уроки вызывают у ребят большой интерес, а это, в свою очередь, помогает успешному усвоению материала....
12 08 2026 12:53:24
Урок построен в иносказательной форме, доступной для учеников 9-го класса. Легко запоминаются сложные термины, по ходу урока идет повторение строения и свойств клетки....
11 08 2026 0:47:56
Факультативный курс "Жизнь растений леса". В основу курса положен краеведческий подход, который направлен на углубление знаний учащихся по морфологии растений лесных сообществ, многообразию, их взаимосвязи в природе, значению, влиянию деятельности человека на отдельные виды и природные сообщества родного края.
...
10 08 2026 8:25:56
Одна из технологий, отвечающих требованиям формирования самостоятельности, − самостоятельная работа. Разработав технологические карты по предмету, можно не только строить работу на уроке, но и устранять пробелы в знаниях у слабо подготовленных детей, пропустивших занятия по той или иной причине как в домашних условиях, так и во внеучебное время....
09 08 2026 2:29:39
Основное отличие диалогического стиля обучения от традиционной передачи знаний заключается в том, что ученик не получает «истину» в готовом виде, а открывает новое знание в сотрудничестве и при поддержке взрослого. Разработка урока является примером использования на уроках диалогического обучения. Учащиеся знакомятся с самой древней группой живых существ – бактериями; изучают особенности строения, размножения и распространения бактерий....
08 08 2026 6:25:38
Урок позволяет раскрыть особенности строения и образа жизни птиц разных экологических групп.
...
07 08 2026 4:55:39
Урок биологии разработан для 7-го класса с применением основ гуманной педагогики. Тип урока – изучение и первичное закрепление знаний. На уроке создаются условия для развития у учащихся положительной мотивации к обучению биологии. Целью данного урока является не только усвоение новых знаний учащимися, но и развитие умения видеть и чувствовать красоту, воспитание бережного отношения к окружающему миру....
06 08 2026 6:55:39
Метод Менделя содержит в основе анализ закономерностей наследования как в тех случаях, когда родительские организмы отличались по одной альтернативной паре (моногибридное скрещивание), так и в тех случаях, когда они отличались по нескольким альтернативным парам признаков (ди, три, поли гибридное скрещивание)....
05 08 2026 20:18:58
Данный урок первый по теме «Пищеварительная система» в 8-м классе. На уроке использованы различные методы, приемы, формы работы. Такие приемы, как опыты, исследования, применение презентации, биологические задачи, умение сравнивать, анализировать, обобщать помогают делать материал интересным, доступным, способствуют лучшему усвоению и применению на пpaктике....
04 08 2026 17:52:59
Урок биологии в 7-м классе с использованием регионального компонента. Учащимся будет интересно узнать особенности строения и жизнедеятельности растений класса голосеменных, которые произрастают на территории Красноярского края: сосна обыкновенная, сосна сибирская, сосна кедровая, лиственница обыкновенная, ель обыкновенная, можжевельник. Данный урок способствует дальнейшему формированию умений узнавать виды голосеменных, сравнивать с папоротниковидными растениями....
03 08 2026 15:49:26
Урок раскрывает сущность взглядов на разнообразие живых организмов в разных периодах развития человеческой мысли, закрепляет умения учащихся делать обобщения и анализировать различные взгляды на живую природу, развивает умение систематизировать материал....
02 08 2026 22:10:27
Цель урока - возможность выполнения функций скелета при сохранении прочности и уменьшения массы. В связи с этим рассматривается строение костей как инженерно-техническое сооружение. С помощью опытов, рисунков, декальцинированной и прокаленной костей демонстрируется преимущество полостей, кость как композиционный материал, указывается принцип внутреннего строения костей, используемого в архитектуре....
01 08 2026 22:12:27
В последнее время на уроках все чаще используются мультимедийные технологии, интеpaктивные доски. К сожалению, не все школы имеют такие технические возможности, да и в хорошо оснащенных школах нет смысла на каждом уроке использовать подобные технологии, подменяя ими живой процесс познания. В этом случае поможет технология мастерских. Предлагаемая вам мастерская посвящена теме "Иммунитет. Виды иммунитета"....
31 07 2026 21:35:22
Название дано растениям за игловидные (чешуевидные) листья — хвою, расположенную на укороченных побегах поодиночке или собранную в пучки....
30 07 2026 20:32:19
Неделя здоровья для учащихся всей школы обычно заканчивается итоговым мероприятием. Им может быть конференция, устный журнал, вечер. Главное в проведении вечера показать учащимся вред курения для здоровья, повысить активность школьников, раскрыть творческие способности учащихся....
29 07 2026 0:26:48
Урок формирует новый уровень знаний учащихся об обмене веществ, углубляет и конкретизирует понятия "типы питания", "фотосинтез", роль АТФ и ферментов, знакомит с хемосинтезом и бактериальным фотосинтезом....
28 07 2026 1:45:19
Урок биологии применяет развивающие технологии. Методы, применяемые на уроке, – словесное изложение знаний, синквейн, презентация, тренажер, моделирование, тестирование. Цель: развитие активной познавательной деятельности в работе с учебником и гербарным материалом....
27 07 2026 17:33:38
Представлен урок биологии для учащихся 6-го класса "Увеличительные приборы и приготовление микропрепарата"....
26 07 2026 9:36:27
Учащимся предлагаются учебные задания и руководства для их выполнения. Работа над заданием проходит без непосредственного участия учителя, но под его руководством. Ученик выбирает темп и уровень изучения материала, согласующиеся с его индивидуальными особенностями. При неудачном ответе могут доработать материал и пересдать его на более высоком уровне....
25 07 2026 14:43:22
Весомый вклад в теорию эволюции внесли ученые М.В.Ломоносов, А.Н.Радищев, К.Ф.Вольф, А.А.Каверзнев, И.Е.Дядьковский, К.М.Бэр, К.Ф.Рулье, Н.А.Северцов....
24 07 2026 0:58:55
Урок биологии в 8-м классе знакомит учащихся с особенностями строения органа зрения человека. Мультимедийная презентация к уроку позволяет использовать не только иллюстративный материал, но и множество интеpaктивных заданий. На данном уроке происходит не только знакомство с терминами и понятиями, также выполняется ряд пpaктических работ, результаты которых учащимися самостоятельно оформляются в рабочих листах....
23 07 2026 17:55:48
Изучение клеточного уровня организации жизни требует у учащихся развитого образного мышления. Цель моей работы – показать возможности новых технологий, методов и приемов, позволяющих развивать образное мышление при изучении растительной клетки и клеточной теории (тем, требующих большого иллюстративного материала и исторического подхода к изучению фактов)....
22 07 2026 23:35:42
Работа на уроке организована в комaндах, состоящих из руководителя, историка, врача, оформителя, географа. Учащиеся заочно путешествуют по континентам в поисках мест происхождения комнатных растений, определяют их целебные свойства, оформляют газеты, готовят выступление.
...
21 07 2026 16:33:49
Достижение высоких результатов образования возможно тогда, когда технологии дифференцированного обучения будут строиться на основе психологических закономерностей усвоения и развития учащихся с разным уровнем познавательных возможностей....
20 07 2026 22:21:56
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Знание студентами медицинских колледжей и медицинских училищ темы «Эволюция человека» важно как с позиций формирования мировоззрения, так и востребованности знаний в будущей профессии. В работе показана эффективность использования приема эвристической беседы для достижения образовательных целей занятия; рассмотрена методическая реализация представленного технологического приема; приведен анализ выполненных студентами проверочных работ....
19 07 2026 20:21:50
Проверочная работа по теме «Основы учения о биосфере» включает 2 вида заданий: тест с выбором одного верного ответа и задания с развернутым кратким ответом. ...
18 07 2026 17:20:29
Урок-путешествие, целью которого является сформировать представление о витаминах и авитаминозах, нормах рационального питания, развивать творческое мышление и интеллектуальные способности учащихся, а также эстетическое и физическое воспитание учащихся....
17 07 2026 14:54:44
Учащиеся знакомятся с изображением природы (русского леса) в русской поэзии XIX века, с многообразием растительного мира средней полосы, развивают интерес к изучению природы, к поэзии....
16 07 2026 15:50:25
Участники ролевой игры – органы или другие составные части организма человека: головной мозг, вирус, диафрагма, печень, почки, антитело, лимфоцит, мышцы: бицепс и трицепс, сердце, легкие, витамин. Каждый персонаж имеет свое имя, историю, цели. Успех каждого игрока зависит от того, насколько полно он сумеет выполнить цели за время, отведенное на игру....
15 07 2026 23:41:26
Учащимся нужно изучить особенности строения и жизнедеятельности паукообразных; установить их значение в природе и жизни человека. Цель: учить обобщать, анализировать, делать выводы; развивать творческие способности учащихся, умение работать в группах; воспитывать бережное отношение к окружающей среде....
14 07 2026 14:59:47
На уроке учащиеся отправляются на родину В.М.Шукшина. Изучают природу этого района, узнают много нового и полезного. Множество приложений и презентаций помогают лучше отобразить данную тему....
13 07 2026 14:53:17
Влияние алкоголя и курения на наследственность человека, несомненно, отрицательное. Изучение этой проблемы и проведение многих исследований показало негативное действие вредных привычек на человека и его потомство....
12 07 2026 17:32:10
Приводится перечень необходимого оборудования и план проведения занятия, показана логическая структура докладов учащихся, даны хаpaктеристики рассматриваемых животных и краткое содержание некоторых сообщений....
11 07 2026 13:41:26
Урок биологии в 6-м классе посвящен изучению корневой системы растений....
10 07 2026 1:23:12
Цель занятия-экскурсии – показать, что состояние живой природы зависит от погодных условий, времени дня, состава и структуры почвы; подчеркнуть необходимость знания географических закономерностей; закрепить знания о назначении географических приборов и живых барометров для определения погодных условий....
09 07 2026 4:32:38
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....
08 07 2026 1:41:40
Организация лабораторных работ с использованием методических пособий для учащихся дает возможность преподавателю реализовывать цели изучения курса биологии, включенные в стандарт. Таковыми являются: освоение знаний; овладение умениями; развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей; воспитание; использование приобретенных знаний, умений в повседневной жизни.
Освоение материала учащимися при выполнении лабораторной работы направляется инструкциями, в которых указана последовательность выполнения действий, предусматриваются ответы на вопросы, заполнение схем, таблиц и т.д.
Подбор заданий и вопросов преподаватель осуществляет, ориентируясь на наклонности, способности и интересы учащихся, тем самым реализуется индивидуальный подход.
...
07 07 2026 1:43:59
В процессе обучения особое место занимает проектная деятельность, в основе которой лежит развитие познавательных навыков учащихся, умений самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном прострaнcтве. В рамках выполнения данного проекта учащиеся проводили свои собственные исследования. В проект введена проблема, взятая из реальной жизни учащихся, как условие для активизации их личной заинтересованности в приобретаемых актуальных знаниях. Проект "Свалка по имени Земля" разработан и реализован в рамках учебной программы по дисциплине "Общая биология" (раздел "Основы экологии").
...
06 07 2026 0:47:40
Предложенный материал поможет приобщить детей к театральному искусству и в игровой форме задуматься над серьезными экологическими проблемами. В выступлении могут использоваться как специально подготовленные костюмы, так и элементы костюмов, что не уменьшит художественной ценности и зрелищности постановки....
05 07 2026 16:35:54
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....
04 07 2026 16:42:31
Учебная экологическая тропа используется во время весенних экскурсий по предметам география, биология и в летний период во время работы пришкольного лагеря отдыха. Учащиеся на данной тропе изучают объекты и явления природы, приобретает опыт оценок хаpaктера взаимодействия человека и природы, отpaбатывают приемы и навыки по уходу за растениями и работой с инструктивными карточками и определителями. При выборе маршрута учитывалась доступность, эмоциональная насыщенность и информационная емкость.
...
03 07 2026 17:33:48
Стебель – это ось побега, с расположенными на нем листьями, почками. Строение стeбля может быть первичным - при формировании нового растения, когда клетки еще не дифференцированы (у однодольных остается на всю жизнь). Для двудольных и голосеменных хаpaктерно быстрое изменение первичного стeбля....
02 07 2026 19:51:53
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 ::
