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:
Задачи урока направлены на то, чтобы познакомить и сформировать у учащихся представление о внутриклеточных паразитах, механизмах проникновения и воздействия вирусов на клетку хозяина, а также профилактику и меры борьбы с вирусами, вызывающими болезни растений, животных и человека....
15 06 2026 21:49:38
Урок знакомит учащихся с планетами Солнечной системы, формирует представление о них, развивает познавательный интерес учащихся, умение наблюдать и анализировать, память, внимание, речь, воспитывает любовь к планете, внимательное отношение к явлениям, происходящим вокруг....
14 06 2026 16:50:21
Учебный проект рассчитан на 2-часовое занятие. Цель проекта – формирование экологических знаний о многообразии фауны Тверского края и взаимосвязях живых организмов в природе. Результат проектной деятельности – презентация и плакат-трaнcпарант «Пищевые взаимосвязи рыб»....
13 06 2026 2:47:28
Урок направлен на изучение свойств клеточной мембраны в ходе проведения лабораторной работы, что повышает интерес учащихся к изучению данной темы. В ходе выполнения лабораторной работы учащиеся имеют возможность наблюдать влияние вредных веществ на жизнедеятельность клетки....
12 06 2026 0:33:11
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. ...
11 06 2026 9:38:48
Сформировать знания о хаpaктерных признаках грибов как самостоятельного царства живой природы, об особенностях строения и жизнедеятельности шляпочных грибов, о съедобных и ядовитых грибах....
10 06 2026 13:15:53
Занятие позволяет сформировать представление о современном экологическом состоянии реки Амур, его биоразнообразии. Учащиеся совместно с педагогом открывают тайны подводного мира Амура через беседу, выполнение самостоятельной работы, решение кроссворда....
09 06 2026 9:43:54
Урок раскрывает понятия гигиены одежды, обуви, кожи, профилактики и оказания первой помощи при ожогах и обморожениях. Цели урока: развивать общебиологические понятия о взаимосвязи здоровья человека и соблюдения личной гигиены, формировать бережное отношение к своему здоровью....
08 06 2026 16:40:58
Цели урока: освоение знаний о роли биологической науки в формировании современной естественнонаучной картины мира; методах познания живой природы; о живой природе и присущих ей закономерностях; о строении, жизнедеятельности и средообразующей роли растений....
07 06 2026 23:11:35
Основная цель урока – формирование представления о здоровом образе жизни на примере эмбрионального периода развития....
06 06 2026 20:47:28
Массовый отбор основан на отборе по фенотипу. Индивидуальный базируется на выделении особей с известным генотипом, определенным по продуктивности потомства....
05 06 2026 2:22:39
Цели урока: с помощью маленького прекрасного насекомого - бабочки углубить знания по разным предметам; пробудить интерес детей и семьи к данной теме; создать условия для развития и саморазвития ребенка....
04 06 2026 7:54:13
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок биологии по теме «Тип Члeнистоногие» (рассчитан на 2 академических часа) подробно изучает поведение и образ жизни общественных насекомых, их значение в природе и жизни человека. Учитывает требования подготовки учащихся, использует элементы ИКТ-технологии и проблемного обучения....
03 06 2026 11:15:26
Занятие с целью познакомить учащихся познавательным процессом "память", его физиологическим механизмом и особенностями....
02 06 2026 9:28:53
Работа выполнена для использования на предметной неделе по биологии/экологии. Представлена в форме игры для учащихся 8-х классов. Игра в форме компьютерной презентации позволяет более наглядно представить материал, который поможет закрепить, использовать и дополнить знания учащихся о мире живой природы, в котором мы живем....
01 06 2026 20:17:43
Учащиеся формируют знания о здоровых принципах питания, которые укрепляют организм; учатся подбирать продукты для составления меню с учетом калорийности продуктов; уметь анализировать свой суточный рацион и определять его соответствие нормам питания. Воспитывают стремление к здоровому образу жизни....
31 05 2026 12:55:56
«Omne ex owo» - «все из яйца» - так переводится это название. Данное занятие проводится при изучении в курсе зоологии строения яйца птиц. Цель мастерской — посредством творческого поиска обеспечить понимание учащимися уникальности устройства яйца птиц и развёртывания программы формирования цыплёнка.
...
30 05 2026 2:30:54
Разработка урока является универсальной, может быть использована независимо от используемой обучающей программы по биологии в 9–11-х классах. Показать взаимосвязь биологических и социальных факторов антропогенеза. Определить значимость биологических и социальных факторов. Методы и приемы, используемые в ходе урока, обеспечивают четкое выполнение поставленных перед уроком задач....
29 05 2026 12:58:37
В ходе урока изучаются типы развития насекомых; выявляется значение личиночной стадии в жизни насекомых. Проверяются знания хаpaктеристик классов члeнистоногих с самопроверкой и самооценкой; выявляются особенности развития насекомых с полным и неполным превращением. Учащиеся работают с таблицами и кластерами....
28 05 2026 14:28:13
Каждый орган состоит из различных тканей, которые структурно и функционально взаимосвязаны. Однако в каждом органе преобладает какой-либо один вид ткани....
27 05 2026 20:59:17
Методическая разработка урока составлена на основе учебно-методического комплекса под ред. Н.И. Сонина. Основная цель урока - познакомить учащихся с особенностями строения и функциями кровеносной системы у животных....
26 05 2026 16:18:45
В настоящее время одной из важнейших проблем нашей республики и не только является проблема экологического образования. Экологическая тропа создается детьми прежде всего для самих же детей, ради их обучения и воспитания. Это одна из привлекательных форм организации их деятельности в системе экологического образования и воспитания. Если она правильно организована, то позволяет учащимся с разных сторон раскрывать свои творческие возможности, сочетать умственный и физический труд....
25 05 2026 16:36:44
Человек в своей деятельности активно использует природные богатства, и очень часто он делает это, не зная законов природы, а незнание их приводит к непоправимым последствиям. Поэтому учащиеся должны знать и понимать естественные основные процессы, которые обеспечивают устойчивую целостность природы в границах биосферы. Данный урок позволит учащимся по-новому взглянуть на известные явления живой природы, повысит мотивацию обучения, расширит кругозор....
24 05 2026 15:30:14
Урок проводится в 5-м классе, использует групповую работу учащихся, воображаемое путешествие.
...
23 05 2026 9:45:47
Игровая форма данного урока выбрана с целью повышения интереса к предмету, развития биологического мировоззрения, создания условий положительной мотивации школьников. Учащимся будет предложено определить экологические группы птиц на основе изученных тем по многообразию данного раздела, работать с опopными таблицами, схемами, картами и текстом.
...
22 05 2026 17:13:49
Представлена программа кружка на 2-летний срок обучения, рассчитанная на учащихся 5–8-х классов....
21 05 2026 15:13:31
Ткани животных, как и ткани растений, входят в состав органов. Органы образуют системы органов, которые выполняют различные функции. Опopно-двигательная система...
20 05 2026 8:30:31
Цель урока: познакомиться с тремя основными средами обитания животных и условиями жизни, приспособленностью животных к жизни в разных средах обитания....
19 05 2026 12:27:46
Цели урока: охаpaктеризовать особенности строения и свойства нуклеиновых кислот; раскрыть их роль в хранении и передаче наследственной информации....
18 05 2026 22:49:27
Целью и задачами проекта является формирование экологической культуры в процессе изучения, сохранения природных комплексов, истории и эколого-просветительской деятельности с учащимися. Проект идет параллельно с экологическим образованием, подготовкой к трудовой деятельности и изучением родного края. ...
17 05 2026 15:39:25
В статье рассказывается о созданном автором сайте, где представлены разделы и указано предназначение каждого из них. Показана разработка урока биологии для 6-го класса по учебнику В.В. Пасечника "Биология" (Бактерии. Грибы. Растения)....
16 05 2026 21:35:43
Использование проектного метода в преподавании биологии с учётом индивидуальных особенностей обучающихся разных классов. Среднесрочный проект в форме ролевой игры в параллели 7-х классов. Несколько вариантов уроков для физико-математического, гуманитарного и естественно-научного классов....
15 05 2026 1:28:30
Урок "Галактики. Многообразие галактик" по теме "Вселенная" (предпоследний урок) проводится в 5-м классе по программе А.А. Плешакова, Н.И. Сонина. Цель урока - обеспечение условий для становления ребенка как субъекта учебной деятельности. Игровые методики применяются для стремления учащихся к творчеству, к самовыражению, самоутверждению, самореализации. Современные компьютерные технологии позволяют на этапе объяснения новой темы использовать слайд-шоу, позволяющее расширить иллюстрационный ряд, придать ему большую эмоциональность....
14 05 2026 18:15:13
Формирование у обучающихся представления, что без сохранения жизни на Земле во всем многообразии её систем невозможно выживание и развитие человечества, заставляют учителя делать так, чтобы экологическая составляющая биологических знаний воспринималась ребятами как особо значимая, осознанно присваивалась учениками, а не навязывалась. Все, что мы изучаем на уроках, должно породить новые человеческие отношения и сформировать правильные поведенческие нормы....
13 05 2026 11:52:10
Урок с использованием информационных технологий позволяет повысить мотивацию учащихся к изучению животного мира, вызывает интерес к самостоятельному созданию презентаций к урокам, к подбору информации из дополнительных источников. Урок разработан так, что учащиеся видят свои результаты на уроке....
12 05 2026 0:21:31
Введение данного курса диктуется необходимостью формирования у школьников понимания того, что здоровье - это величайшее благо, его надо уметь сохранять. Главной целью курса является понимание зависимости здоровья от состояния окружающей среды; приобретение умений и навыков, направленных на укрепление индивидуального здоровья....
11 05 2026 23:33:10
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок призван способствовать развитию познавательного интереса, активизировать знания, сформировать навыки общения, сотрудничества, коллективизма. Викторину можно проводить как урок с учащимися одного класса, а также как внеклассное мероприятие во время проведения недели естественных наук....
10 05 2026 14:48:19
Данный урок - третий в разделе «Биология – наука о живом мире» по учебнику И.Н.Пономаревой, И.В.Николаева, О.А.Корниловой «Биология. 5 класс». Урок разработан в соответствии с требованиями ФГОС ООО. В ходе изучения нового материала используются межпредметные связи с математикой и экологией: с помощью математических расчетов обучающиеся учатся моделировать связи между объектами экосистемы....
09 05 2026 22:38:12
Деятельность - это процесс взаимодействия человека с миром. Человеческая деятельность включает в себя такие познавательные процессы, как ощущения, восприятие, память, мышление, воображение. От уровня развития познавательных процессов учащегося зависит легкость и эффективность его учения. Данный урок направлен на развитие и совершенствование зрительного восприятия, на совершенствование мышления, обогащения арсенала чувств. Урок учит детей быть наблюдательными и любознательными, а также на уроке предлагаются гигиенические правила и гимнастические упражнения, которые помогут сохранить зрение....
08 05 2026 10:10:32
Созревание и развитие пoлoвых клеток называется гаметогенезом. У животных и человека он происходит в пoлoвых железах: яйцеклетки развиваются в яичниках, а cпepматозоиды — в яичках....
07 05 2026 19:44:17
В основу мастерской положен деятельностей подход: именно деятельность помогает подойти к глубокому осмыслению учебного материала, пониманию всех процессов и механизмов, способствует формированию у учащихся самостоятельного мышления, умения аргументированно отвечать на вопросы, в логичной последовательности излагать свои мысли, делать выводы....
06 05 2026 11:19:28
Цели урока: обобщить и систематизировать знания учащихся об особенностях внешнего и внутреннего строения птиц, в связи со средой обитания; познакомить с многообразием птиц различных экологических групп....
05 05 2026 17:29:14
В морфологическом отношении простейшее равноценно клетке, но в физиологическом представляет собой целый самостоятельный организм....
04 05 2026 11:51:44
Проект охватывает тему "Гигиена органов и систем органов. Основы сохранения здоровья" из биологии и социальной экологии, и "Профилактика наркотизации, табакокурения школьников" по психологии. Работа способствует формированию критического мышления. Пpaктическая работа позволяет учащимся более глубоко усвоить понятия "здоровье", "гигиена", "ответственность", "вредные привычки", "стресс". Проблемные вопросы развивают интерес к предмету и собственному здоровью....
03 05 2026 21:14:57
Интегрированный урок по географии и биологии знакомит учащихся 8-го класса с природой озера Байкал. В нестандартной форме учащиеся получают представление об уникальной природе озера, взаимосвязях компонентов природы. Предусматривается самостоятельная подготовка к уроку: ребята могут выбрать представителей эндемичных животных и составить свой рассказ или презентацию по этой теме....
02 05 2026 1:15:43
В статье рассказывается о том, как учителю создать и использовать в работе такие Интернет-ресурсы, как собственный сайт, блог, веб-портфолио, wiki-страницы, кабинет сетевого сообщества. Также описываются различные программы, которые могут помочь учителю в работе с Интернет-ресурсами....
01 05 2026 11:55:57
На уроке используются элементы модульной технологии, которая позволяет учащимся самостоятельно добывать новые знания и работать в индивидуальном режиме....
30 04 2026 19:59:56
Все группы животных интересны. Но чаще всего интерес у учащихся вызывают птицы. Они привлекают причудливым оперением, пением, движениями, полетом и, конечно, загадочным образом жизни. Нужно всегда помнить, что птицы – наши лучшие друзья, защитники урожая, защитники зеленых насаждений — наше богатство. По программе В.В. Пасечника данный урок можно проводить в 7-м классе как обобщающий в теме "Позвоночные. Класс птицы" или в теме "Животный мир и хозяйственная деятельность человека"....
29 04 2026 21:42:44
В данной работе использован метод проектов, который позволяет развивать познавательные интересы учащихся, умения самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном прострaнcтве. Данный проект поможет детям проявить себя, обрести уверенность в собственных силах, благоустроив школьный двор....
28 04 2026 4:14:35
Цель урока: рассмотреть органы эндокринной системы и единство нервной и гумopaльной регуляции....
27 04 2026 2:21:25
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 ::
