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:
Урок проводился с учащимися 9-го класса, которые имеют различные отклонения в развитии. Учащиеся данного класса имеют значительный недостаток уровня интеллекта, стойкое недоразвитие уровня познавательной способности, мышления и речи.
...
14 10 2026 22:29:45
Цели урока – сформировать знания об основных отделах скелета человека и их строении, развивать понятие о взаимосвязи строения с выполняемой функцией, продолжить формирование научного мировоззрения, развивать эволюционные взгляды на основные доказательства о сходстве между скелетом млекопитающих и человека, выявить особенности строения скелета человека, связанные с прямохождением и трудовой деятельностью, развивать логическое мышление учащихся.
...
13 10 2026 6:56:59
В уроке по биологии на тему «Сны и сновидения» дается понятие о биоритмах; раскрывается физиологическая природа сна и сновидений, цикличность сна, изменения, происходящие в организме во время сна, его значение; необходимость правил, предупреждающих нарушения сна....
12 10 2026 15:51:34
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. ...
11 10 2026 23:29:16
Завершено изучение темы "Цветок. Соцветия". Изучен довольно большой теоретический материал. Проведены самостоятельные работы. Пришла пора подвести итог, привести наши знания по изучаемой теме в систему.
...
10 10 2026 10:10:55
Сегодня перед учителем стоит задача не только развивать школьников, но и дать им самим сделать на уроке маленькое открытие. Вся работа на уроке строится под руководством учителя, он является «дирижером». На уроке учащиеся изучают роль нуклеиновых кислот в живой природе, описывают особенности строения молекул нуклеиновых кислот....
09 10 2026 0:29:23
Основной задачей урока является воспитание чувства любви к малой родине и уважения к человеку-труженику. Эта повесть – прорыв памятью к истокам, к первозданному восприятию мира. Авторское понимание счастья там, "где на истинной земле живут воистину родные люди, умевшие любить тебя просто так, за то, что ты есть, и знающие одну-единственную плату – ответную любовь"....
08 10 2026 23:36:39
Урок по теме "Строение и свойства веществ" является вторым в изучаемой теме. Материал урока подобран так, чтобы учащиеся могли активизировать знания о веществе и сформировать новые. Урок несёт большую информационную нагрузку, т.к. происходит формирование первоначальных знаний (о молекулах, расположении молекул в веществах, зависимости свойств веществ от молекулярного строения), которые будут расширяться и углублляться на последующих уроках....
07 10 2026 7:48:28
Интеллектуально-развлекательная игра для учащихся 5–6-х классов. Данное мероприятие нацелено на углубление знаний учащихся об окружающем мире (о растениях и животных). Развивает интерес и познавательную активность детей. Формирует умение работать в коллективе, а также умение принимать самостоятельное решение....
06 10 2026 1:51:11
Урок помогает развивать знания учащихся о строении цветка, его значении в жизни растения; сформировать знания о цветке как видоизмененном побеге; совершенствовать умения работать с дидактическим материалом. Способствует развитию мышления, формированию ответственного отношения учащихся к природе, раскрывая вред, наносимый массовым сбором дикорастущих растений....
05 10 2026 1:16:35
Урок разработан в соответствии с задачами курса общей биологии, с акцентом на выделение закономерностей, положений биологических теорий и их прикладного значения, с учетом более высокого уровня самостоятельности и требований дидактики к работе над системой биологических понятий. Урок построен так, чтобы в нем присутствовали и творчество, и результаты.
...
04 10 2026 8:38:53
На уроках важное место отводится исследовательской деятельности. Учащиеся выявляют влияние шума, курения на организм, изучают экологическое состояние пришкольного участка, исследуют содержание нитратов в овощах, консервантов в продуктах, содержание витамина «С» в различных соках.
...
03 10 2026 21:19:25
После опыления происходит оплодотворение —процесс, в ходе которого цветок превращается в плод. Плоды, как и цветки, очень разнообразны. Оплодотворение Пыльцевое...
02 10 2026 9:25:55
Опыт работы учителя-предметника по проведению в техническом лицее г. Алматы работы по внедрению проектного метода обучения по биологии и знакомство с некоторыми результатами этой работы. ...
01 10 2026 21:32:37
Данный урок можно провести после прохождения тем «Рыбы», «Земноводные», «Пресмыкающиеся». Форма проведения – КВН. В рамках подготовки к уроку учащимся можно предложить подобрать фотографии и рисунки по теме «Многообразие представителей классов рыбы, земноводные, пресмыкающиеся. Начать урок можно с презентаций учащихся на данную тему, с целью обобщения и повторения изученного материала.
Цель урока – обобщить знания учащихся по темам, проверить знания анатомии, физиологии и многообразия представителей перечисленных классов, а также особенностей поведения и образа жизни, привлечь внимание учащихся к проблеме охраны животных....
30 09 2026 18:14:12
Урок раскрывает особенности организации базидиомицетов и несовершенных грибов, показывает особенности питания оомицетов....
29 09 2026 1:22:19
Актуальность темы: в последнее время возросло число пользователей персональными компьютерами и сотовой связью, и приходится все чаще слышать разговоры о вреде этих предметов. Возрос интерес к данной теме и в средствах массовой информации. Насколько серьезными могут быть последствия воздействия электромагнитного излучения на человека? Нужно ли опасаться за свое здоровье? Насколько это научно обоснованно или это домыслы? Это и предлагается обсудить учащимся на уроке....
28 09 2026 19:32:15
Основная цель конкурса: расширить и углубить знания учащихся, полученные на уроках. Детям перед игрой обязательно рекомендуется дополнительная литература, в которой они могут найти информацию о пресмыкающихся. Игра состоит из 6 этапов, каждый из которых проверяет знания детей, а так же их умение анализировать, сравнивать, логически мыслить.
...
27 09 2026 3:55:29
В опытах на животных для исследования пищеварения желудка применяли фистулу этого органа. Операция состоит в том, что через разрез стенки желудка внутрь него вставляют металлическую фистульную трубку и укрепляют ее швами....
26 09 2026 22:52:36
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока – сформировать представление о многообразии земноводных; выяснить значение земноводных в природе и жизни человека....
25 09 2026 17:50:49
Урок помогает повторить строение и функции нервной системы, развивать умение сравнивать, устанавливать причинно-следственные связи, обобщать и делать выводы, развивать навыки самостоятельной работы с учебным материалом....
24 09 2026 13:13:28
Размножение — способность организмов оставлять потомство со сходным строением. Выделяют 2 главных способа размножения — бесполое и пoлoвoе....
23 09 2026 8:45:12
Урок предназначен для учащихся 6-х классов. Для его подготовки были использованы элементы проектной технологии. Элементы игры, компьютерные презентации, составленные учащимися, позволяют учителю поддерживать высокий познавательный интерес учащихся на уроке....
22 09 2026 22:29:31
Урок разработан с применением технологии развития критического мышления. Когда ребенок появляется на свет, все первым делом интересуются, сколько он весит. Но в первые минуты для врача важны другие параметры, позволяющие судить, здоров ли ребенок. Вот для такой быстрой оценки и применяют шкалу Апгар, названную так по имени её автора Виржинии Апгар. В чём причина наследственных заболеваний человека? Почему в некоторых семьях рождаются больные дети? Как помочь ребёнку родиться здоровым?
...
21 09 2026 3:20:31
Основные цели урока – углубить теоретические знания, полученные на уроке; научиться решать задачи по генетике пола. ...
20 09 2026 15:21:29
Современное образование обеспечивает понимание мира и принятие ответственности за свою жизнь, за жизнь на Земле. В настоящее время система образования не всегда решает столь значимые задачи.
Выходом в решении этих задач, является гуманитаризация образования. Ядром гуманитаризации образования является включение в его содержание человеческого компонента для изучения и понимания сущности изучаемого....
19 09 2026 11:32:17
В современной социальной ситуации очень остро стоит вопрос занятости детей, умение организовать свой досуг. Как помочь ребёнку занять с пользой своё свободное время, дать возможность открыть себя наиболее полно? Как создать условия для творческого роста и поддержать пытливое стремление ребёнка узнать мир во всех его ярких красках и проявлениях? Именно эти вопросы поможет решить программа "Комнатное цветоводство"....
18 09 2026 12:34:21
Элективный курс по биологии рассчитан на учащихся 10-11 классов для расширений и углублений знаний о центральной нервной системе, физиологии и психологии....
17 09 2026 7:37:35
Учащимся предлагается собрать материал, используя библиотеки и Интернет, о железодефицитной анемии и значении йода в жизни человека, работая в разноуровневых группах. Оформить его, используя компьютерные программы Microsoft Power Point, Microsoft Excel, Microsoft Word.
...
16 09 2026 10:44:25
Урок биологии в 6-м классе посвящен изучению корневой системы растений....
15 09 2026 16:37:32
Урок обобщения и систематизации знаний о составе и строении клетки, о взаимосвязи и взаимообусловленности ее компонентов, протекающих в ней процессов. Урок, на котором закрепление темы учащимися осуществляется посредством компьютера, который используется как средство контроля и оценивания качества обучения.
...
14 09 2026 7:46:50
Урок, проведенный в форме путешествия, раскрывает особенности классов типа моллюски, систематизирует знания учащихся о многообразии моллюсков и об их значении в биоценозе....
13 09 2026 1:21:38
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....
12 09 2026 0:51:24
Цель урока: расширить представления об особенностях генетики при составлении простых схем скрещивания...
11 09 2026 7:27:24
Урок биологии в 6-м классе по теме «Лишайники - взаимовыгодное сосуществование грибов и водорослей в империи живой природы» помогает учащимся уяснить особенности анатомо-морфологического строения лишайников, видового многообразия, разобраться в хаpaктере взаимоотношений компонентов лишайников и получить представление об их значении в природе и жизни человека....
10 09 2026 7:35:35
Для реализации компетентностного подхода работа выстроена поэтапно. При повторении изученного материала учащиеся делают вывод о значение пoлoвoго размножения как важного шага в ходе эволюции всех живых организмов. Выдвигают гипотезы о способах размножении низших растений, результат сравнивают с учебником. Совершенствуют умения чтения и построения схем, анализа, обобщения полученной информации, делают выводы, проявляя степень самостоятельности....
09 09 2026 2:26:27
В пределах хаpaктеризуемого этапа процесса усвоения урочной темы решаются следующие дидактические задачи: осуществляется первое повторение содержания изучаемого; продолжается организация осмысления новой информации при помощи постановки логических заданий, которые бы требовали увязки учебного материала с прежними знаниями; проверяется понимание учащимися нового учебного материала и уровень усвоения.
...
08 09 2026 14:23:12
Урок демонстрирует возможность объединения двух тем в одном уроке, используя приемы проведения лабораторных работ, создания ситуаций интеллектуального затруднения, решения проблемных задач, способствующие развитию творческого мышления....
07 09 2026 23:49:56
Человечество подошло к порогу, за которым нужны новая нравственность, новые знания, новый менталитет, новая система ценностей. С детства надо жить в согласии с природой, ее законами и принципами. Формирование таких качеств у школьников эффективно происходит в процессе поисково-исследовательской деятельности. В основе урока лежит МАО - деловая игра, он отражает все вышесказанное, способствует воспитанию у школьников инициативы, активности, увеличивает интерес к изучению экологического состояния своей местности, экологическим проблемам своего края....
06 09 2026 3:31:59
С помощью презентации возможно показать достаточное количество биотических взаимоотношений, не перегружая учащихся на уроке. Данная презентация может быть использована учителем и в курсе экологии и биологии 10–11-х классов.
...
05 09 2026 5:22:43
Существуют удивительные организмы, которые занимают особое место в органическом мире. Их слоевище представлено гифами грибницы, обеспечивающей организм водой и минеральными солями, а одноклеточные водоросли обеспечивают их органическими веществами. Они называются лишайниками....
04 09 2026 8:34:21
Клетки разных организмов имеют свои хаpaктерные свойства и строение, но есть общие составляющие присущие всем клеткам: и растительным, и животным....
03 09 2026 16:29:28
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....
02 09 2026 13:19:42
Проект предназначен для учащихся 6, 8 и 10-х классов школы, учителей биологии, экологии, географии, химии, классных руководителей 1–11-х классов. Посвящен созданию зеленого уголка в школе, действующего весь учебный год в качестве учебно-методического кабинета. На его базе будет проводиться проектно-исследовательская работа учеников, экскурсии, выращивание растений для школы и населения поселка....
01 09 2026 12:27:31
Обучающийся самостоятельно или частично с помощью учителя выбирает темп работы, достигает конкретно поставленных целей с помощью предлагаемой ему индивидуальной карточки. Модуль изменяет форму общения учителя с учеником, позволяет самим учащимся сделать дифференцированный выбор домашнего задания....
31 08 2026 10:23:41
Существуют удивительные организмы, которые занимают особое место в органическом мире. Их слоевище представлено гифами грибницы, обеспечивающей организм водой и минеральными солями, а одноклеточные водоросли обеспечивают их органическими веществами. Они называются лишайниками....
30 08 2026 12:35:23
В современном обществе для системы образования все более хаpaктерными становятся такие принципиально новые черты, как динамизм и вариативность. Все большее значение в жизни приобретают коммуникативные умения, способность к моделированию ситуаций, приобретению опыта ведения диалога, дискуссий, приобщению к творческой деятельности. В то же время наблюдается снижение интереса к учебе, интеллектуальная пассивность. Этим и объясняется все более настойчивое внимание учителя к использованию методов и приемов, требующих активной мыслительной деятельности....
29 08 2026 2:55:54
На уроках важное место отводится исследовательской деятельности. Учащиеся выявляют влияние шума, курения на организм, изучают экологическое состояние пришкольного участка, исследуют содержание нитратов в овощах, консервантов в продуктах, содержание витамина «С» в различных соках.
...
28 08 2026 22:43:57
Cтатья знакомит учащихся с понятием «биосфера» как гигантской экологической системой земного шара. Рассматривается структура биосферы, выявляются ее функции, выделяются границы биосферы, роль живого вещества в биосфере....
27 08 2026 1:34:10
Представленный материал может быть интересен не только тем, что это интегрированный урок, но и тем, что урок проводится с использованием презентации. На уроке проводится коррекция и развитие аналитико-синтетической деятельности на материале предложений деформированного текста; воспитание бережного отношения к природе, умения видеть красоту растений родного края....
26 08 2026 6:16:15
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 ::
