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:
Привычку поступать по отношению к природе гуманно, следуя законам мировой морали, нужно воспитывать с самого раннего детства. В докладе отражен опыт работы преподавателей муниципального нетипового общеобразовательного учреждения "Лицей" по формированию системы экологического образования, охватывающую как урочную, так и внеурочную деятельность учащихся....
07 11 2026 1:12:52
Урок изучения нового материала, урок-пpaктикум. Компьютерная презентация позволяет восполнить недостающий материал, в частности классификационные таблицы и рисунки некоторых плодов, формирует ситуацию успеха у учащихся. Разнообразие методов и приёмов, используемых во время урока, в том числе игровые моменты, позволяет провести его весело и продуктивно.
...
06 11 2026 7:40:31
Урок проводится в форме ролевой игры. Роли распределяются заранее, еще на первом уроке по данной теме. Урок проходит в театрализованном виде, где каждый ученик играет свою роль.
Подробно объясняется, как табак воздействует на организм, какие органы человека
наиболее страдают от воздействия табака. Приводится историческая справка, как табак появился в Европе и в России.
В результате каждый учащийся должен выработать собственный здоровый стиль жизни с учетом знаний о человеке как биологическом и социальном существе, о факторах, благоприятных и нeблагоприятных для окружающей среды, с учетом знаний своего организма и своей личности. Конечная цель обучения здоровому образу жизни - добиться необходимых благоприятных для здоровья отношений в сложившейся схеме поведения человека.
...
05 11 2026 10:13:50
Цели и задачи урока: сформировать понятия "вид", "критерии вида", "популяция"; продолжить формирование умений работы с текстами, таблицами; умения анализировать, делать выводы....
04 11 2026 2:49:55
Урок - самостоятельная работа, в процессе которого формируются самообразовательные умения учащихся при работе с книгой, лабораторным оборудованием, энциклопедической литературой, раскрываются творческие способности, что ведет к личностному росту обучающихся. Урок построен на основе личностно ориентированной технологии....
03 11 2026 2:13:36
Структура урока, его содержание, применение информационных технологий создают условия для активизации познавательной деятельности, содействуют стремлению вести здоровый образ жизни. Учащиеся выполняют задания, развивающие интеллектуальные способности, расширяют свой кругозор, совершенствуют умения самостоятельно добывать знания, анализировать, делать выводы....
02 11 2026 20:54:31
На уроке учащиеся знакомятся с понятиями "пищевые продукты", "питательные вещества" и строением пищеварительной системы. В процессе урока используется презентация и работа с CD-диском, это развивает навыки наблюдений, обеспечивает прочное усвоение знаний учащимися, повышает интерес к предмету. Урок позволяет обучающимся освоить большую часть информации самостоятельно, проявив поисковые способности....
01 11 2026 7:19:46
Загрязнение окружающей среды, изменение ее человеком — одна из глобальных проблем. Лучше почувствовать эту проблему помогают примеры своей местности. Вопросы экологии чаще поднимаются на уроках географии и биологии. Поэтому мы решили объединиться и ежегодно проводить двухчасовую экскурсию....
31 10 2026 6:35:31
В ходе подготовки и проведения мероприятия учащиеся знакомятся c разнообразием красящих пигментов растений, приобретают навыки работы с дополнительной литературой, биологическим оборудованием и химическими реактивами. Происходит формирование монологической речи и опыта выступления перед аудиторией, воспитание бережного отношения к природе и чувства прекрасного....
30 10 2026 12:15:41
На уроке учащиеся знакомятся с причинами снижения численности видов животных, животными, занесенными в Красную книгу России, Краснодарского края, с мерами по охране животных. Развивается умение работы с тестами дополнительной литературы, создания презентации о животных Красной книги, защиты проекта....
29 10 2026 16:31:26
Урок обобщения и коррекции знаний - это идеальное время для целенаправленной работы по развитию ученика средствами предмета. В данном случае урок проводился в классе, учащиеся которого различались по уровню обучаемости, по уровню сформированности общеучебных навыков, как способность "сворачивать" и "разворачивать" информацию.
...
28 10 2026 6:36:13
2008 год объявлен Годом семьи. А какая же настоящая семья без детей. Это значит, что будущее планеты – в наших руках, и от нашего отношения к ней зависит очень многое. Мы все с вами - дети матушки природы и должны с уважением относиться к ней, жить по её законам....
27 10 2026 20:52:58
Цель урока: закрепить, повторить, расширить знания учащихся по теме "Клетка - функциональная и структурная единица живого"....
26 10 2026 11:29:30
Цель мероприятия: формирование у ребят сопричастности ко всему происходящему вокруг; углубллять экологические знания у детей; познакомить с историей праздника; формировать ответственное отношение к своему земному дому....
25 10 2026 16:42:46
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Разработка построена по технологии личностно ориентированного урока. Урок способствует формированию умений учащихся самостоятельного поиска ответов на проблему, развитию коммуникативных способностей и способностей к самоанализу....
24 10 2026 14:46:31
На занятии формируется представление о побеге как сложном органе растения. Учащиеся знакомятся со строением побега, раскрывают функции частей побега....
23 10 2026 17:10:21
Представлена презентация для проведения урока по генетике по теме "Основные закономерности наследственности "(2 часа) и дополнительный материал, который может быть использован для развития познавательной активности на уроках биологии.
...
22 10 2026 1:11:32
На уроке учащиеся хаpaктеризуют сущность различных генетических законов и закономерностей, решают генетические задачи, объясняют причины результатов, полученных учеными при скрещивании организмов.
...
21 10 2026 3:24:39
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. ...
20 10 2026 18:50:31
На уроке рассматривается ода Ломоносова «Вечернее размышление о Божием величестве при случае великого северного сияния». На примере показывается, что научные труды Ломоносова не только прокладывали пути современному знанию, но и устремлены в будущее, к нам. По ходу урока учащиеся работают в электронном конспекте....
19 10 2026 9:40:30
Цели урока: ознакомить учащихся с хаpaктерными особенностями семейства пасленовые; выяснить причины распространения или запрета растений в России; провести связь между бытом, жизнью людей и природы; расширить знания о свойствах и многообразии семейства; побудить учащихся к самостоятельному изучению растений.
...
18 10 2026 1:52:55
Внеклассное мероприятие ко Дню птиц в 5–6-х классах. Цель данного мероприятия — углубление и закрепление знаний о птицах, развитие интереса к природе и ее изучению, экологическое образование и воспитание....
17 10 2026 12:11:53
Урок раскрывает «космическую роль зеленых растений на Земле», показывает взаимосвязь роли растений в природе и процессов их жизнедеятельности, обращает внимание учащихся на проблему загрязнения окружающей среды и охраны природы.
...
16 10 2026 22:11:34
Урок продолжает изучение темы "Факторы среды". На уроке используются разные формы работы с классом с учетом уровня подготовленности учеников. В презентации представлены кадры, отражающие взаимодействие факторов среды, реакцию живых организмов на изменения факторов, дается понятие "толерантность и ограничивающий фактор"....
15 10 2026 12:27:42
Интеллектуальная игра «Умники и умницы» – конкурс для школьников среднего и старшего возраста. Подобная игра помогает расширить кругозор и повысить интеллектуальную активность учащихся, внести соревновательные элементы в образовательный процесс и укрепить представление о знаниях как важном факторе развития личности и ее высокой оценки. Игру можно проводить как заключительное мероприятие Недели биологии....
14 10 2026 20:59:54
Урок биологии, посвященный повторению темы «Корень». Учащиеся вспоминают и закрепляют пройденный материал, развивают чувство комaндной работы....
13 10 2026 2:37:15
Урок проводится в форме игры-симпозиума с маской «Откровения». Действующие лица: ведущие, эксперты, группа ученых (вирусолог, иммунолог, цитолог, эпидемиолог), врачи и аудитория. Знакомство с особенностями строения вируса иммунодефицита человека и прогрессивными исследованиями ученых по вопросу его развития, распространения, определения путей преодоления этого cмepтельного недуга....
12 10 2026 18:34:20
Материал урока знакомит учащихся с растениями и животными, используемыми в символике г. Абакана и республики Хакасия. Во время проведения игры ребята разгадывают кроссворды, загадывают загадки, рассказывают стихи хакасских поэтов о красоте родного края. Данный урок-игру можно провести как внеклассное мероприятие....
11 10 2026 9:27:21
Урок разработан по программе В.В. Пасечника. Цель урока: углубить и расширить понятие о классе пресмыкающихся на примере представителей отрядов черепах и крокодилов.
...
10 10 2026 5:19:52
Работа с подвижными моделями и объяснение нового материала в форме сказки на уроках биологии....
09 10 2026 4:28:47
Урок учит привлекать знания о строении клетки, совершенствовать умения учащихся работать с разными источниками информации, умению организовывать собственную деятельность на уроке, обучает работать в группах. Урок соответствует современным образовательным стандартам, может применяться в классах с углубленным изучением биологии....
08 10 2026 13:37:32
Мероприятие проводится в рамках предметной недели географии, биологии, истории. Цель мероприятия – популяризация предметов естественно-гуманитарного цикла. Активизация полученных знаний на уроках истории, биологии, географии. Развитие познавательного интереса учащихся к природе и истории. Формирование навыков работы с информационными источниками, творческой активности учащихся, самостоятельности....
07 10 2026 5:45:13
Автор делится опытом по развитию познавательной деятельности слепых и слабовидящих школьников на уроках биологии. Приводит примеры по использованию элементов модульного обучения незрячих, по составлению технологических карт, различных дидактических, раздаточных материалов.
...
06 10 2026 15:21:31
География Иркутской области – обязательный предмет в средних школах Иркутской области в 8-9-х классах. На уроке дается хаpaктеристика природы, населения, экономики, экологии как единого целого. Изучение природы своей области необходимо школьникам, так как они должны хорошо представлять себе, каковы естественные богатства родного края, как они используются в народном хозяйстве. Это помогает не только расширить кругозор, но и поможет правильно выбрать профессию в будущем....
05 10 2026 9:52:50
Современная система экологического образования формирует преимущественно теоретиков. Они испытывают трудности там, где необходимо перейти от теории к пpaктике, не объяснять, а действовать. В статье представлена игра для пpaктического применения знаний и умений учащихся. Она проходит в форме соревнования двух комaнд в пять этапов: «Вода», «Жилище», «Пища», «Болезни», «Зрелища». В ней могут принять участие дети младшего и среднего школьного возраста....
04 10 2026 2:44:48
Витамины оказывают сильное действие на рост, обмен веществ и физиологическое состояние организма в целом. Поступают витамины в организм с пищей, преимущественно растительной. В тканях человека они усваиваются, образуя более сложные вещества, как правило входят в состав ферментов....
03 10 2026 1:11:39
Технология проблемного обучения – это системный метод сознания, применения, определения проблемного обучения – применения процесса преподавания и усвоения знаний с учетом технических и человеческих ресурсов и их взаимодействия, ставящий своей задачей оптимизацию форм образования.
Значимость технологии проблемного обучения в системе образования позволяет развить интеллектуальные умения, повысить уровень познавательной самостоятельности, овладеть системой умений осуществлять поисковую деятельность.
...
02 10 2026 4:12:43
Воспитание экологической культуры необходимо начинать с дошкольного возраста и систематически продолжать в начальной школе. Сценка дает возможность обратить внимание детей на одну из экологических проблем окружающей среды – замусоривание. Дети приобретают знания о вредности брошенных целлофановых пакетов для почвы, растений, животных, человека. Узнают, как просто решить проблему с мусором....
01 10 2026 6:39:49
На уроке показывается необходимость соответствия калорийности пищи энергетическим затратам человека. Учащиеся знакомятся с суточными затратами энергии людьми различных профессий. Занятие проводится с активным использованием компьютерных технологий....
30 09 2026 7:56:16
В моей работе тесно соединились две области деятельности – учебная и внеклассная. Я смогла их соединить благодаря развитию живого уголка. В основе моей профессиональной деятельности, как учебной, так и деятельности по авторской программе, объединения детей и подростков в школьное биологическое общество «Импульс» лежит развитие живого уголка, природоохранная и исследовательская направленность.
...
29 09 2026 20:20:13
Урок биологии в 10-м классе знакомит учащихся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать "человеческий" белок, подробно останавливается на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид. Чтобы понять сущность этого процесса, начинается разговор о значении генной инженерии.
...
28 09 2026 2:21:54
Урок проводится в 11-м классе с использованием компьютерных технологий. Класс заранее получает задания, разбивается на творческие группы. Каждая группа готовит свою компьютерную презентацию и затем защищает её. В конце урока проходит обсуждение с классом проблемных ситуаций, и предлагаются их решения. В завершение, проводится письменное тестирование по 2-м вариантам....
27 09 2026 1:57:26
На уроке определяется понятие «пищеварение», «питательные вещества». Рассматриваются функции пищеварительной системы, роль питательных веществ....
26 09 2026 20:24:54
Наиболее важным при этом является дифференцировка клеток наружного и внутреннего слоев...
25 09 2026 21:46:28
Цель урока: обобщить и систематизировать знания о представителях четырех царств живой природы: бактериях, грибах, растениях, животных....
24 09 2026 6:28:28
Экологическая тропа - это учебно-просветительный "кабинет" в природных условиях. Это отличный урок с применением самой лучшей наглядности, где ребята вдумчиво наблюдают и изучают природу, приобретая глубокие и прочные знания о ней. Проводить экскурсии и походы по экологическим тропам можно как в дополнительном образовании, так и в общеобразовательной школе....
23 09 2026 5:29:40
При обучении биологии использование компьютера эффективно на уроках изучения нового материала, при отработке умений и навыков (обучающее тестирование), при проверке знаний учащихся, а также во время проведения биологического пpaктикума. В статье я представляю свой опыт использования ИТ на уроке биологии по теме "Вирусы"....
22 09 2026 1:42:36
Предложенный учащимся проект по теме "Основы селекции. Биотехнология" является межпредметным, т.к. дает возможность приобретения компетентности в сфере биологии, основ селекции, биотехнологии и информационных технологий. Стимулирует осмысление значения селекции как науки и биотехнологии, мер по охране здоровья....
21 09 2026 4:31:18
Решать некоторые учебные проблемы без участия игры невозможно. Кроме этого игра – это способ исследования и ориентации в мире, времени, прострaнcтве, людях. Играя, дети обучаются. Поэтому на уроках биологии применяется игра с учениками. Это может быть небольшой игровой момент на уроке, а может быть и сетевая игра, в которой участвует несколько классов....
20 09 2026 1:36:51
У учащихся формируется понятие о почках и побеге. Учитель показывает особенности их строения и создает условия для развития у детей самостоятельности при выполнении пpaктических работ. Учит распознавать и называть листья по внешним признакам, а также типы их расположения и жилкования, формировать представление о побеге....
19 09 2026 15:52:50
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 ::
