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:
Цели урока: конкретизировать понятие "анализатор" на примере зрительного, слухового, обонятельного, тактильного, вкусового, вестибулярного и двигательного анализаторов; продолжать развивать умение самостоятельно работать с учебником, компьютерной программой "Репетитор 1С: Биология", рисунками в рабочей тетради к учебнику "Биология. Человек" автор Н.И.Сонин, и использовать их данные для составления схем, таблиц и ответов на вопросы....
20 05 2026 3:27:26
Урок биологии с применением проблемного подхода для развития интеллектуальных и творческих способностей учащихся.
Моей целью как учителя является формирование саморазвивающейся, умеющей принимать самостоятельные правильные решения личности, то есть субъекта деятельности, производящего самого себя. Мотивация, приносящая ребенку радость познания, вызывает устойчивый интерес к учебе....
19 05 2026 5:52:51
Урок, на котором происходит общее знакомство учащихся с особенностями внешнего строения, приспособления насекомых для жизни в определенной среде обитания, многообразием, значением в природе и жизни человека. На уроке проводится лабораторная работа.
...
18 05 2026 17:19:53
Урок-зачет по биологии в 6-м классе по учебнику Н.И. Сонина «Живой организм». Урок предусматривает обобщение темы «Органы и системы органов растений и животных» в виде путешествия по станциям с использованием «маршрутных листов».
...
17 05 2026 8:13:39
Урок помогает в игровой форме обобщить и систематизировать знания студентов о строении и функциях органоидов, развить умения студентов проводить учебную дискуссию; отстаивать свою точку зрения, анализировать суждения товарищей....
16 05 2026 11:18:16
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?
...
15 05 2026 20:38:32
Урок биологии в 6-м классе посвящен изучению корневой системы растений....
14 05 2026 20:58:28
Урок поможет учителям биологии в подборе материала к уроку, выборе форм и методов работы на уроке по данной теме. Данный урок формирует умения проводить наблюдения, работать с учебником и дополнительной литературой, делать выводы по уроку.
...
13 05 2026 22:43:15
Урок обобщает и систематизирует знания учащихся о строении и функционировании клетки, взаимосвязях частей и органоидов клетки как основе её целостности, обмене веществ, лежащих в основе жизнедеятельности клетки; закрепляет знания о гене, генетическом коде, систематизирует знания о механизме трaнcляции, синтезе белков в рибосоме....
12 05 2026 6:42:52
В процессе усвоения биологии учащиеся овладевают учебными знаниями, умениями и навыками, что способствует повышению уровня их познавательной самостоятельности. Усвоение учащимися системы биологических знаний – необходимое условие формирования их мировоззрения, гигиенического, пoлoвoго, экологического, трудового и нравственного воспитания....
11 05 2026 19:19:35
Материал урока позволяет учителю помочь учащимся в выделении существенных признаков, хаpaктеризующих объекты; специальных признаков объекта при сравнении, что является наиболее сложным для восприятия и понимания у учащихся с нарушением интеллекта. Презентация к уроку возможно применять при изучении тем "Мхи", "Папоротники", "Голосеменные растения".
...
10 05 2026 21:46:45
Урок-игра обобщяет и проверяет знания учащихся о законах наследования и их цитологических основах, о закономерностях изменчивости, ее формах, о методах изучения наследственности человека....
09 05 2026 18:25:42
Из дикорастущих человек вывел все культурные растения, которые он выращивает на полях и огородах, применяя основные методы селекции — гибридизацию и отбор....
08 05 2026 11:27:47
Методическая разработка является уроком-игрой, на котором решается проблемный вопрос о грибе, который не похож на другие. Приводится вариант игрового материала о грибах из дополнительной литературы. Все сообщения детей о грибах сопровождаются показом рисунков на компьютере....
07 05 2026 5:18:30
В статье представлен конспект урока, на котором особое внимание уделено формированию научного мировоззрения на основе выявления связей организма клещей со средой обитания, строения органов с выполняемой функцией. Патриотическое воспитание осуществляется на примере роли ученых (Мариковский И.П., Павловский Е.П.) в изучении паукообразных. Экологическое воспитание достигается через формирование ответственного отношения к природе, а также через ознакомление со здоровьесберегающими функциями....
06 05 2026 2:33:58
Содержание элективного курса позволяет познакомить учащихся с рождением науки, развитием научных идей, и формированием систем наук....
05 05 2026 11:42:31
Урок по теме «Гигиена зрения» должен способствовать использованию знаний из других предметов: физики, химии философии. Учитывая внедрение в систему образования современных технических средств, ученик должен понимать, как рационально их использовать, т.к. это способствует в том числе и ухудшению зрения. Поэтому задача учителя - помочь ученикам снимать напряжение, выполняя комплекс упражнений, в том числе и для глаз....
04 05 2026 2:18:15
На Земле существуют многообразные виды птиц, млекопитающих, цветковых растений. Но еще 200 млн лет назад леса выглядели иначе: в них не было птиц, эволюция млекопитающих и цветковых растений только начиналась. Какие же сюрпризы готовит эволюция на следующие 5 млн, 100 млн, 200 млн лет? В истории эволюции известно несколько удивительных моделей, которые постоянно повторялись. Поэтому можно ожидать сходную картину изменений в будущем в других группах растений и животных. Знания о прошедших эпохах помогли ученым вообразить облик животных и растений завтрашнего дня. Мы тоже можем попытаться принять участие в этом процессе.
...
03 05 2026 7:13:17
На уроке учащиеся проводят эксперименты, доказывающие, какие условия необходимы для фотосинтеза, из каких веществ образуются органические вещества и какие вещества выделяются и поглощаются.
...
02 05 2026 8:48:18
Цель урока: познакомить учащихся с методами изучения наследственности; расширить знания о законах генетики, пpaктическое применение знаний; развивать интерес к предмету; показать влияние среды на формирование признака....
01 05 2026 2:59:48
Павлов установил, что условный рефлекс можно выработать, только если безразличный раздражитель предшествует безусловному сигналу. В других сочетаниях условные рефлексы не образуются, а если образуются, то слабые, и быстро угасают. Важно, чтобы условный раздражитель по биологической важности был слабее безусловного....
30 04 2026 2:41:58
Все лесные звери в ужасе бегут от пищевого монстра - Колобка, испечённого из опасных для здоровья продуктов. Основная цель сценария "Пищевой Монстр, или Новые приключения Колобка" - призыв к здоровому образу жизни. Используя такие современные педагогические технологии как сказкотерапия, игротерапия, смехотерапия, можно привлечь внимание ребят к вопросу правильного питания как залога долголетия.
...
29 04 2026 16:55:52
Учитывая возраст учеников, в основу урока введены знакомые им по телепередачам и компьютерным играм виды работ: блиц-опрос, чайнворд, пазлы. Домашнее задание предусматривает использование дополнительного материала. Урок, проведенный в игровой форме, развивает любознательность, побуждает интерес к живой природе, воспитывает бережное отношение к ней.
...
28 04 2026 7:42:20
Клеточный центр (или центросома) — не мембранная органелла, которая находится в центре клетки, рядом с ядром. Отсюда и пошло название органоида. Присутствует только у низших растений и животных; высшие растения, грибы и некоторые простейшие лишены его....
27 04 2026 8:45:49
Торможением условных рефлексов называются процессы, которые приводят к ослаблению или прекращению возбуждений. Это явление противоположно возбуждению....
26 04 2026 0:16:26
На уроке учащиеся формируют понятия о развитии корня, типах корневых систем, особенностях их строения и образования.
...
25 04 2026 5:44:59
Урок проводится с использованием ИКТ и технологии здоровьесбережения. Ученик становится на данном уроке субъектом учебного процесса, а учитель только управляет им....
24 04 2026 2:27:40
Цель урока: сформировать общее представление о бактериях, их строении, жизнедеятельности, основных отличиях про- и эукариотических клеток. Урок развивает коммуникативные, регулятивные, общепознавательные, личностные УУД: самостоятельное формулирование темы и цели урока, осознанное построение фраз, умение сличать свою работу с эталоном, обнаружение отклонений, коррекция, самооценка, взаимооценка, умение находить эффективные способы решения заданий....
23 04 2026 23:41:18
На уроке систематизируются полученные ранее знания о способах размножения; дается представление о клонировании и полиэмбрионии как способах бесполого размножения; раскрывается биологическая роль бесполого и пoлoвoго типов размножения....
22 04 2026 11:35:33
Данная предметно-ориентированная программа предназначена для учащихся
9-х классов и рассчитана на 9 часов. Программа включает углубление знаний о приспособлении живых организмов к периодическим изменениям среды, а также дает возможность приобретения знаний пpaктической направленности о применении фотопериодической реакции растений и животных в хозяйственной деятельности человека....
21 04 2026 6:16:52
Разработка открытого урока биологии в 8-м классе. Этот комбинированный урок с применением ИКТ, построен с учетом самостоятельного добывания знаний обучающимися по новой теме как индивидуально, так и в группах. Основные задачи урока: определить функции основных физиологических систем и органов, их образующие; провести анализ конкретных связей между функциями органов и частями тела....
20 04 2026 6:51:10
Объективная оценка учебных достижений осуществляется, как правило, при проведении стандартизированных процедур, таких как тесты. В статье описана методика работы с тестовым материалом, разработанным автором статьи к учебнику "Биология. Общие закономерности", 9-й класс (авторы: С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, Н.И.Сонин). Количество тестов соответствует количеству глав в учебнике. Содержание тестов определено с учетом опыта работы по обучению биологии в школе и достижений биологической науки....
19 04 2026 7:23:40
Основной целью проекта является исследование видов земноводных, их жизнедеятельности, влияние экологической ситуации региона на их численность. Для работы над данным проектом была выбрана разноуровневая работа по группам поисково-исследовательским методом. Учащимся предлагается собрать материал, используя библиотеки и Интернет. Оформить его, используя компьютерные программы Microsoft Power Point, Microsoft Excel, Microsoft Word....
18 04 2026 15:25:32
Задачами урока являются: знакомство учащихся с классом Головоногие моллюски, особенностями их строения, закрепление полученных знаний в ходе теста, развитие биологического кругозора учащихся....
17 04 2026 20:43:37
В настоящее время изменилась роль учителя: из ретрaнcлятора знаний на управленца, владеющего высоким уровнем методологической и управленческой культуры.
Одним из способов повышения интереса к предмету считаю использование информационных технологий, что позволяет ученикам лучше сконцентрироваться на конкретном изучаемом вопросе, придает уроку динамику, наглядность.
...
16 04 2026 17:16:19
Урок призван повторить материал по заданной теме, закрепить знания, полученные при изучении рыб и земноводных, сформировать понятия об эволюционном процессе....
15 04 2026 13:19:42
Работа содержит олимпиадные задания для учащихся 7–8-х классов. Предусмотрены различные формы тестов, которые позволяют более объективно оценить ответы учащихся. Требования к уровню подготовки школьников – базовый уровень....
14 04 2026 9:58:45
Разработка урока природоведения в 5-м классе (учебник А.А. Плешакова, Н.И. Сонина). Занятие проводится с целью познакомить учащихся со строением и многообразием клеток; раскрыть значение органоидов клетки; сформировать понятия об оболочке, цитоплазме, ядре и пластидах; познакомить с историей увеличительных приборов.
...
13 04 2026 16:41:13
Перед уроком проводится опережающая подготовка к уроку: коллективное творческое дело по изучаемому материалу (задание группам: осветить тему с точки зрения каждой науки). Учащиеся используют различные источники, анализируют и синтезируют информацию. Такая форма работы развивает творческую активность и самостоятельность учащихся. Развивает умение выступать перед аудиторией, монологическую речь. В ходе поисковой беседы учащиеся учатся выдвигать гипотезы, и аргументировано их доказывать....
12 04 2026 11:58:48
Представлены различные дидактические материалы, позволяющие повысить наглядность урока. В ходе урока идет овладение наиболее важными понятиями и терминами. В заключение урока проводится первичная проверка знаний по дидактическим карточкам и в форме устного опроса....
11 04 2026 23:29:48
Урок "Как нам жить" ставит своей целью создание условий для осознания личной ответственности за состояние природы. Считаю необходимым учить детей вести дискуссию, уметь защищать свое мнение, формировать способность к рефлексии и совершенствовать коммуникативные навыки.
...
10 04 2026 22:17:52
Статья адресована учащимся, педагогам дополнительного образования, учителям общеобразовательных школ, воспитателям детских садов, специалистам-биологам и содержит сведения по содержанию уголка живой природы....
09 04 2026 18:35:43
Цели урока: повторить и систематизировать знания о строении, жизнедеятельности члeнистоногих; проверить умения учащихся распознавать изученных животных на рисунках; формировать бережное отношение к окружающей природе....
08 04 2026 1:42:17
Цель урока: сформировать представление о клеточном строении организмов как общем признаке живого; познакомить с особенностями строения клеток растений и животных....
07 04 2026 7:53:22
Экологическая викторина "Лесные жители" проводится во внеурочное время и направлена на углубление знания, полученные на уроках биологии и экологии. Хочется верить, что данная викторина поможет в воспитании чутких и внимательных к окружающему миру людей, способных удивляться красоте и совершенству природы, ответственных за её сохранение....
06 04 2026 12:52:17
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. ...
05 04 2026 1:18:12
Учеба в школе для ребенка – это поиск истины. В настоящее время, хаpaктеризующееся возросшим потоком информации, труднее вызвать удивление, изумление, которые питают в значительной степени стремление к знаниям. Это обязывает современного учителя искать пути, приемы, методы, которые позволили бы образовательную деятельность каждого школьника организовать на оптимальном для него уровне. Для этого учитель должен проявлять свои творческие способности.
...
04 04 2026 9:55:57
Одно из ведущих положений теории деятельности для эффективного обучения предполагает такую его организацию, при которой ученик сам оперирует учебным содержанием, и только в этом случае оно усваивается осознанно и прочно, а также идет процесс развития интеллекта ученикам. Новая парадигма состоит в том, что ученик должен учиться сам, а учитель – осуществлять мотивационное управление его учением.
...
03 04 2026 6:36:59
Цель урока: сформировать у учащихся понятие об опылении, дать представление о видах и значении опыления....
02 04 2026 7:48:51
Урок по УМК Пасечника В.В. Планируемые результаты обучения: учащиеся умеют определять понятие «экологические факторы» и объяснять их влияние на живые организмы; развивается умение работать с текстом и иллюстрациями учебника; формируются элементы экологической культуры. Деятельность учащихся: работа с видеофильмом, текстом и иллюстрациями учебника, сотрудничество с одноклассниками....
01 04 2026 13:59:34
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 ::
