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 проводится в форме игры «Покорение вершины», где учащиеся перевоплощаются в спортсменов-альпинистов, покоряющих вершину знаний. Систематизируются знания о строении и жизнедеятельности растительной клетки, клеточном строении растений, размножении клетки. Учащиеся работают с оптическими приборами, готовят микропрепараты. Учащиеся подводятся к выводу о познаваемости живой природы, единстве растительных организмов....
18 04 2026 21:10:24
Какой урок может быть назван «урок развивающего обучения»? Думаю, что тот, который способствует духовному, психическому, интеллектуальному росту учащегося....
17 04 2026 5:51:52
Особенностью современного этапа обучения в школе является огромный поток информации, предлагаемой учащимся для усвоения. Как ориентироваться человеку в условиях «информационного бума»? Существует комплекс общеучебных приёмов и методов, способствующих эффективной работе учащихся с различной информацией. С некоторыми из них можно познакомиться на уроке информационной культуры....
16 04 2026 15:35:36
Цель урока – обеспечить усвоение учащимися знаний о процессах газообмена в легких и тканях, о взаимосвязи дыхательной и кровеносной систем. Урок направлен на развитие познавательной активности, самостоятельности, на формирование навыков работы с источником информации, с тестами. ...
15 04 2026 1:41:30
Раздел "Основные отделы высших растений" включает большую информацию и требует от детей основательных знаний о биологии растений. На данном уроке можно применить различные групповые задания, проверяющие знание биологических терминов. Игровые моменты, которые используются на уроке, снимают напряжение, дети быстрее входят в учебный процесс.
...
14 04 2026 12:29:33
Совершенствование урока по содержанию и по форме одна из задач учителя. На уроке происходит процесс воспитания и развития личности. Развиваются умения и навыки, внутренний мир человека. Учительская задача – создать такую учебную среду, где обучение происходит в деятельности, чтобы ребенок на уроке был активен, развивался, творил, сам строил свои знания....
13 04 2026 8:32:19
Спустя 2-5 дней после заражения, моча собаки приобретает мутность, становится красной в результате выхода пораженных пироплазмами эритроцитов в урину....
12 04 2026 4:27:21
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.
...
11 04 2026 18:39:56
Урок знакомит с основными признаками животных, существенными признаками строения и жизнедеятельности простейших, учит различать изученные объекты в таблицах; объясняет роль простейших в жизни человека....
10 04 2026 15:40:43
Урок разработан в технологии "педагогическая мастерская". В данной технологии для привлечения к процессу познания необходимы личностные мотивации (слово, музыка, действие), важен сам процесс поиска, свобода выбора материала и вида деятельности, ответственность каждого....
09 04 2026 21:31:57
В работе показано строение и значение коры больших полушарий головного мозга; даны биологические понятия по строению и значению коры больших полушарий; усвоение знаний об особенностях строения головного мозга.
...
08 04 2026 18:39:54
В наше время люди всё в большей мере осознают, что творчество - одна из самых важных составляющих личного счастья и профессионального успеха. Бытует мнение: творческие способности являются врождёнными, и лишь немногие понимают, их можно развивать, ведь каждый человек наделён богатейшим творческим потенциалом. Для того, чтобы реализовать развивающие потребности отдельных учащихся, стремящихся к творческому созиданию, в лицее родилась идея создания школы нового поколения. Школа наук действует на базе МОУ "Лицей" города Абакана Республики Хакасии с целью выявления и воспитания одарённых подростков, повышения социального статуса знаний....
07 04 2026 16:55:53
Внеклассное мероприятие в форме комaндной игры-соревнования учитывает возрастные особенности детей среднего школьного возраста, развивает познавательный интерес учащихся, формирует коммуникативные навыки и умения, даёт возможность взаимообучения более сильными детьми слабых. Уделяется большое внимание литературным произведениям о России, что прививает любовь к чтению книг, воспитывает патриотизм....
06 04 2026 14:20:37
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Презентация для учащихся 7-го класса по теме «Надкласс рыбы». Занятие построено на основе презентации....
05 04 2026 2:27:22
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Метапредметный подход обеспечивает переход от существующей пpaктики дробления знаний на предметы к целостному образному восприятию мира, к метадеятельности. В результате совместной работы возникает метапредметная деятельность как универсальный способ жизнедеятельности каждого человека. Метапредметный подход лежит в основе организации и регуляции любой деятельности ученика независимо от ее специально-предметного содержания. Метапредметный подход – это переход от теории к пpaктике....
04 04 2026 9:13:32
Цель урока – сформировать представление о многообразии земноводных; выяснить значение земноводных в природе и жизни человека....
03 04 2026 9:17:12
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"....
02 04 2026 8:31:25
Формирование здорового образа жизни учащихся одна из главных задач учителя. Данный урок является одним из способов помочь учащимся в укреплении их здоровья....
01 04 2026 20:59:22
В современной фауне насчитывается 4-4,5 тыс. видов млекопитающих, или зверей. Они представляют собой высший класс позвоночных, органы которых, особенно кора большого мозга, достигли на современном этапе их развития наивысшей дифференцировки....
31 03 2026 22:22:24
Технология "разноуровневого обучения" относится к тем педагогическим инновациям, которые позволяют приспособить учебный процесс к индивидуальным особенностям школьников. Разноуровневое обучение является также одной из форм развивающего обучения, оно является средством умственного развития личности. Разноуровневые задания направлены не столько на улучшение запоминания и усвоения, сколько на то, чтобы учащиеся использовали их для создания собственного творческого продукта....
30 03 2026 19:40:38
Каждый человек сталкивается с необходимостью использовать элементарные школьные знания. Но держать их все в голове невозможно, со временем навыки и информация забываются. Компетентностный подход в образовании позволит решить эту проблему. Выбирать нужную информацию из предложенного, делать правильные выводы – вот в чем сущность компетентностного подхода....
29 03 2026 14:50:39
Статья посвящена изучению различных видов соцветий, особенностям строения и их биологическому значению. В ходе урока используются электронные образовательные ресурсы, кратко описаны материалы проекта ГлобалЛаб «Раз цветочек, два цветочек». Учащимся предлагается в качестве домашней работы выполнить исследование, заполнить анкету и принять участие в обсуждении результатов. Урок развивает у учащихся навыки самостоятельности, саморазвития и самоопределения....
28 03 2026 16:32:43
Интегрированный урок литературы и биологии в 6-м классе знакомит учащихся с изображением растительного мира в русской поэзии XIX века....
27 03 2026 2:32:24
Если отложить в сторону традиционные бумажные разработки уроков, традиционное преподавание с мелом и тряпкой в руках, то останутся сегодня мощные помощники: компьютер, Интернет и ЦОРы. Что же представляют собой ЦОРы как образовательный программный продукт? Как и для чего можно (нужно) их использовать на уроках?...
26 03 2026 22:32:18
Урок проводится в 5-м классе в соответствии с современными требованиями ФГОС по программе В.В.Пасечника «Линия жизни», Просвещение. Урок освоения новых знаний с опорой на уже имеющиеся знания из курса «Окружающий мир», что позволяет расширить рамки изучаемого на уроке. Используется технология проблемного обучения, работа в группах и современные информационные технологии. Учащиеся используют в работе мобильный класс, цифровой и световой микроскопы....
25 03 2026 8:54:46
Проведенное внеклассное мероприятие способствует активизации учебно-воспитательного процесса, а также повышает мотивацию к изучению предметов. Авторы считают, что цель и задачи мероприятия достигнуты: активность учащихся подтверждает правильность выбора — формы, методов работы и педагогических приемов....
24 03 2026 5:36:27
При проведении данного урока используется интеpaктивная доска Aktiv Board, которой дети хорошо владеют. На уроке можно услышать голоса птиц, проверить свои знания об основных признаках птиц, нажимая на цифры в флипчарте, расположенные справа. Интеpaктивная доска предоставляет большие возможности в составлении анимации, которая на данном уроке применялась во флипчарте «Жизнь птиц водно-болотных угодий.
...
23 03 2026 2:38:24
Устный журнал посвящен факторам укрепляющим и ослабляющим здоровье, а также влиянию на организм человека вредных привычек: употрeблению алкогольных напитков, наркотических и токсических веществ и курения.
...
22 03 2026 18:32:44
Данная статья представляет собой сценарий внеклассного мероприятия "Путешествие Незнайки по страницам Красной книги", посвященного проблемам экологии. Мероприятие проводится в форме сказки, где роли исполняют сами ученики. Такая форма является наиболее доступной и интересной для учащихся 1–5-х классов.
...
21 03 2026 3:22:42
Деление клетки – тема, изучаемая в школе, привлекает внимание учащихся. На примерах можно показать, как развивается клетка. В дальнейшем к этой теме можно будет вернуться при индивидуальном развитии и изучении генетики....
20 03 2026 20:45:54
Лабораторные работы учащиеся выполняют самостоятельно по инструктивным карточкам. Карточки включают не только задания, но и вопросы для анализа, размышления, а также дополнительные пояснения в связи с рассмотренным материалом. Во время занятия наблюдаю за выполнением заданий, оказываю учащимся при необходимости помощь, перед сильными учениками ставлю дополнительные вопросы, направляющие их на более глубокое познание. Слежу, чтобы рисунки и записи к ним были четкими. По рисунку я во многом определяю понимание учащимися изучаемых явлений, объектов....
19 03 2026 0:37:25
Цель урока: выяснить степень усвоения учащимися знаний по пройденной теме, закрепить знания, знать значение терминов, используемых по данной теме, убедиться в том, что значение системы кровообращения в организме велико и от ее работы зависит состояние работы нашего организма.
...
18 03 2026 7:46:18
Урок в 10-м классе с использованием модульной и информационной технологий. Предусмотрено: работа учащихся по группам и в парах на компьютерах, тестирование, пpaктическая работа, работа с рисунками, схемами, рейтинговая система выставления оценки. Использование информационных технологий на данном уроке выполняет две основные задачи: качественно повышает уровень наглядности урока, качественно повышает интерес учащихся к изучаемому материалу и уровень его усвоения....
17 03 2026 5:17:37
Урок биологии по теме «Двойное оплодотворение». Учащиеся узнают новый материал и закрепляют ранее полученные знания по темам «Цветок» и «Плод». Ведется с применением ИКТ....
16 03 2026 18:42:56
В данной статье рассматриваются варианты критериев оценивания различных видов работ учащихся на уроке и дома, которые наиболее часто используют учителя биологии.
...
15 03 2026 13:23:11
Данная работа проводится при завершении изучения темы «Дыхание» в 8-м классе. На примере этой темы учащиеся решают важную задачу: доказывают связь биологии с другими науками. В данном случае речь идет о принципе междисциплинарности, который положен в основу инновационной модели обучения. Этот принцип позволяет учащимся представлять целостную картину мира и способствует выявлению лидеров в разных областях знаний....
14 03 2026 15:54:38
Личность любого человека представляет собой относительно устойчивую психологическую систему высшего интегративного уровня. Современные психологи считают, что ядром личности является потребностно-мотивационная сфера и самосознание, определяющие движущие силы развития личности как таковой и направленность поведения субъекта. ...
13 03 2026 1:17:11
Материал расширяет знания учащихся о насекомых и их многообразии, формирует понимание значения насекомых в природе и жизни человека. Цель: формировать умения работать с текстом, искать, выделять информацию, структурировать (таблица, кластер)....
12 03 2026 23:19:14
Животная клетка покрыта плазматической мембраной, поэтому необходимо представлять строение этой мембраны, чтобы изучить трaнcпорт веществ через нее.
...
11 03 2026 22:18:30
Чай можно смело назвать напитком № 1 в мире. Ни один из известных аналогов не способен заменить для нас чай. Чай называли «тоу», «тхе», «кха», «чун», «мин». Родиной чайного растения принято называть Китай. Чайный напиток упоминается в рукописях, относящихся к 2700 г. до н. э. Из Китая чай начал свое триумфальное шествие по миру....
10 03 2026 2:56:51
Зоологическая игра проводится с целью систематизировать знания о строении, жизнедеятельности, взаимоотношениях птиц с окружающей средой, о роли их в жизни человека, научить детей осознавать необходимость чуткого и бережного отношения к природе....
09 03 2026 19:14:37
Цель урока: сформировать знания у учащихся о приспособленности организмов к окружающей среде. У учащихся формируются знания о различных способах приспособленности организмов к окружающей среде....
08 03 2026 11:34:15
На уроке о наследственных болезнях рассматривается материал по основным разделам генетики человека, включая методы изучения генетики человека, классификацию наследственных болезней, факторы, вызывающие наследственные заболевания, методы ранней диагностики....
07 03 2026 23:29:47
Урок "Модификационная изменчивость" является последующим продолжением изучения темы "Закономерности изменчивости". Изучение данной темы рационально распределить на два урока, включив в них пpaктическую работу по вариационной статистике с использованием информационных технологий. Использование электронных таблиц является повторением материала, изучаемого в первом полугодии 10-го класса.
...
06 03 2026 2:25:24
Урок преследуют следующие цели: раскрыть особенности внешних покровов млекопитающих; развивать умение работать с учебником, логическое мышление, анализировать, совершенствовать навыки работы с лабораторным оборудованием. Урок основан на технологии проектного обучения в пpaктической части урока....
05 03 2026 21:49:51
Настоящая работа является специальным исследованием, посвященным населению и экологии огаря. Определена роль степных водоемов в экологии птиц степных озер. Представляет собой уникальный и очень динамичный комплекс, для которого хаpaктерны высокая степень систематического разнообразия, быстрая смена видового состава и большая плотность населения. Учащиеся проводили наблюдения в период 2005—2008 гг.
...
04 03 2026 3:58:40
Содержание урока носит комплексный хаpaктер, учащиеся знакомятся с общими признаками класса, получают дополнительную информацию об амфибиях. Материал к уроку подготовлен вместе с учащимися.
...
03 03 2026 18:56:45
Краеведческий принцип в преподавании географии может быть достигнут разнообразными методами учебной работы, выбор которых зависит от дидактической цели, содержания и структуры урока. Урок формирует целостную картину природы с уяснением взаимосвязи общих закономерностей и их проявлений в фактах....
02 03 2026 5:53:26
Публикуемый материал представляет собой урок, построенный с использованием технологии развития критического мышления. Этот урок можно использовать в курсе общей биологии в 9—11-х классах после изучения темы "Общие закономерности развития". Применение технологии критического мышления обеспечивает достижение качественно нового результата, который включает в себя коммуникативную культуру школьника; рефлексивную культуру учащихся; овладение интеллектуальными технологиями; готовность учащихся к пересмотру своих суждений в свете убедительных аргументов в пользу такого пересмотра.
...
01 03 2026 14:35:40
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....
28 02 2026 15:46:27
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 ::
