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 разработан в соответствии с учебно-методическим комплектом "Сферы". Разработка включает конспект урока, презентацию и интеpaктивный тест. Презентация к уроку составлена так, что ее можно использовать в разных организационных формах урока. Материал красочный, много качественных фотографий, хороший иллюстративный материал.
...
13 06 2026 15:35:59
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Представлена разработка урока-викторины. Использование игровых приемов создает благоприятный психологический климат, способствует познавательной деятельности всех учащихся. Урок расширяет представление учащихся о многообразии животных форм; развивает интерес к биологии, бережное отношение к животным....
12 06 2026 17:27:13
Учащиеся знакомятся с историей происхождения человека; изучают этапы становления человека....
11 06 2026 8:35:12
Урок проводится после изучения основной темы: "Пищеварительная система человека". Урок комбинированный, сочетает актуализацию знаний и изучение нового материала, с использованием ИКТ, компьютерной презентации. В качестве закрепления используются задания на определение соответствия болезней и их описания....
10 06 2026 20:22:18
Представленный в статье урок направлен на развитие критического мышления, через самостоятельную работу с текстом, в ходе которой ученики заполняют предложенные таблицы, систематизирую тем самым полученные знания....
09 06 2026 13:31:24
Основной целью этого урока является определение качества подготовки учащихся. Однако само по себе усвоение информации на уровне её устного или письменного воспроизведения (репродукция) или даже узнавания не представляет особой ценности без умения применить эти знания на пpaктике. В данном случае под пpaктикой понимается умение выстраивать аналогии, сравнения, делать обобщения. Предлагаемый семинар целесообразно провести перед контрольным уроком по теме «Строение клетки». Выявленные пробелы в знаниях учащиеся могут ликвидировать до контрольной проверки....
08 06 2026 16:46:57
Главное назначение мероприятия – проведение природоохранной деятельности через внеклассную работу. Оно позволяет расширить круг знаний детей о природе родного края: дать сведения о заповеднике «Хакасский»; воспитывать бережное отношение к окружающему миру, формировать любовь к малой родине; развивать деятельностный подход к решению экологических проблем.
...
07 06 2026 7:19:58
В тяжелых случаях ложной беременности у собак диагностируют хромоту, скованность при движении. У животного проявляются признаки токсикоза и отказ от еды....
06 06 2026 5:27:56
Урок знакомит с фазами митоза и пониманием его биологического значения. У учащихся формируется умение последовательно выстраивать процессы митоза. Создаются условия для осмысления новой учебной информации и ее применения в учебных ситуациях, проверки уровня усвоения системы знаний и умений....
05 06 2026 5:14:55
В статье раскрывается специфика организации педагогического процесса, направленного на формирование исследовательской компетентности. Автор, на основе собственного опыта, выделил основные проблемы сопровождения учебного исследования и позицию учителя в решении возникающих вопросов....
04 06 2026 15:12:25
Изучение флоры и фауны родного края дополняет учебный материал конкретными фактами, способствующими пониманию природы в целом. Одним из средств, вызывающих интерес учеников к предмету, являются коллекции животных. Алгоритм работы с коллекциями включает в себя методику работы с коллекцией, работу с источниками информации, непосредственные наблюдения учащихся.
...
03 06 2026 14:18:42
Урок закладывает представления о почве как верхнем плодородном слое земли, основных свойствах почвы; в процессе опытов ученики устанавливают состав почвы, узнают о преобладающих почвах родного края....
02 06 2026 7:49:39
В ходе подготовки к семинару учащиеся самостоятельно осуществляют поиск (в т.ч. в сети Internet) и первичную обработку информации. Изучение учебного материала носит проблемный хаpaктер. С целью визуализации используется ИД Smart Board и разработанная программа Smart notebook "Начальные этапы развития жизни". ...
01 06 2026 17:17:26
В процессе умственно-пpaктической деятельности учащиеся постепенно, пошагово усваивают строение, размножение, значение плаунов, хвощей и папоротников. Главное правило в учебном процессе - не расслаивать учеников на сильных и слабых, организовывать взаимообучение детей методом совместно-групповой учебной деятельности....
31 05 2026 6:29:32
Очень актуальным направлением в настоящее время является пpaктикоориентированный подход в обучении, который позволяет применять полученные знания в жизни. Одна из наук, позволяющих лучше понять себя и окружающих – этология, в учебном процессе пpaктически нет возможности познакомится с основами этой науки, но данный урок позволяет адресовать учеников к дополнительной литературе, которая позволит осознать некоторые особенности нашего поведения....
30 05 2026 9:54:58
В данной разработке отражен творческий подход к преподаванию раздела биологии-зоологии, что поможет учителям качественно подготовиться к проведению уроков. К уроку имеется мультимедийное приложение (СD-диск) в виде презентации. Методическая разработка предназначена для учителей-предметников; для учеников, стремящихся расширить свой кругозор....
29 05 2026 2:38:28
Урок в 7-м классе знакомит учащихся с особенностями внешнего строения и опopно-двигательной системой птиц. Сопровождается презентацией....
28 05 2026 1:52:37
В ходе урока раскрываются особенности воздушного питания растений как основы их жизнедеятельности; показывается космическая роль растений в формировании атмосферы Земли; формируется понятие «фотосинтез».
...
27 05 2026 22:21:58
Данный урок разработан по учебнику И.Н. Пономаревой и др. "Общая биология" (10-й класс), издательства "Вентана-Граф".
Комбинированный тип урока позволяет учащимся старших классов работать группами. Работает весь класс, пpaктически все получают оценки. Такие уроки заставляют думать, предполагать и доказывать свою точку зрения....
26 05 2026 1:42:51
Поглощение корнями воды и минеральных веществ — наиболее важная их функция, неразрывно связана со всем комплексом процесса обмена веществ растительного организма....
25 05 2026 0:20:54
Обобщение знаний по теме «Класс Птицы» проводится всегда интересно, ярко, красочно. Урок проводится в форме путешествия по материкам. Использование при проведении этого урока метода информационных листов сделает его еще и результативным, т.к. поможет систематизировать уже имеющиеся знания....
24 05 2026 8:26:18
Урок знакомит с основными признаками животных, существенными признаками строения и жизнедеятельности простейших, учит различать изученные объекты в таблицах; объясняет роль простейших в жизни человека....
23 05 2026 0:26:51
Урок-игра «Биологическое ассорти» для учащихся 6–7-х классов формирует знания о природе родного края, ее охраны, развивает коммуникативные умения, воспитывает гражданскую позицию и бережное отношение к природе....
22 05 2026 8:32:20
Метеорологические наблюдения ведутся в России с первой половины XVIII в. В связи с надвигающимся на планету глобальным потеплением изучение в средней школе состояния и изменения погодных условий сегодня особенно актуально. Соединить наилучшим образом теорию и пpaктику метеорологических наблюдений возможно путем выполнения учащимися соответствующей пpaктической работы, а также с помощью встреч с профессионалами-метеорологами....
21 05 2026 20:42:55
Урок проводится среди учащихся 8-х классов в форме обучающей игры. Целью данного мероприятия является развитие интереса к предмету и расширения кругозора учащихся. Игра направлена на использование пpaктических навыков и умений при оказании первой помощи пострадавшему....
20 05 2026 16:30:12
Контроль знаний и умений является важным звеном учебного процесса, от правильной постановки которого во многом зависит успех обучения. На уроке в 8-м классе по теме "Опopно-двигательная система человека. Строение мышц" я использую разнообразные формы контроля: тестовые задания, работу с объектами (скелет), индивидуальные задания с использованием немых таблиц, что позволяет диагностировать достижение задач учебно-познавательной деятельности учащихся на разных этапах урока....
19 05 2026 9:37:21
Урок биологии по УМК Введенского Э.Л., Плешакова А.А. «Биология. Введение в биологию». Цель урока: формирование представлений о гене как основе наследственности организмов. В ходе урока учащиеся получают первоначальные представления о наследственности, материальных носителях ее хранения и передачи....
18 05 2026 19:24:48
Здоровьесберегающие технологии снимают эмоциональное напряжение в течение урока. Сочетание различных цифровых образовательных ресурсов позволяет заинтересовать учащихся изучаемым материалом, активизировать работу на уроке....
17 05 2026 15:58:48
Для организации образовательной деятельности применяются как традиционные, так и новые технологии. Один из них - метод проектов. Своей задачей, как учителя предметника, автор считает формирование предметных и межпредметных компетентностей, используя информационную среду.
...
16 05 2026 18:45:39
Урок немецкого языка в 11-м по теме:"Культура и музыка" рассчитан на закрепление речевого материала и развитие коммуникативных возможностей учащихся. На уроке используются различные виды деятельности: информационно-поисковое чтение, текст, диалогическая речь....
15 05 2026 8:35:58
Сценарий визитки-представления был посвящён к 200-летию со дня рождения великого учёного-биолога Чарльза Роберта Дарвина. Этот сценарий можно использовать как во внеклассной работе, так и как нестандартный урок в качестве обобщения знаний по теме «Эволюционное учение»....
14 05 2026 0:16:10
Представленный урок биологии в 8-м классе с использованием интеpaктивной доски Hitachi StarBoard позволяет изучить процесс свертывания крови, его механизмы. Знакомит учеников с заболеваниями, возникающими при нарушении свертывания крови.
...
13 05 2026 19:47:26
Проблемно-поисковый урок, цель: выявлять эволюционные закономерности на основе анализа геохронологической таблицы; учить анализировать материал темы (сравнить и сопоставить ароморфозы растительных и животных), выдвинуть научную гипотезу и объяснить. На основе хаpaктеристики особенностей климата в мезозое учащийся должен распознавать ароморфозы растений и животных, а также ориентироваться в эволюционных связях изменения животного и растительного мира мезозойской и палеозойской эры....
12 05 2026 10:38:10
Закрепление и расширение знаний о значении эндокринной системы, особенностях функционирования желез внутренней секреции. Научиться определять болезни, связанные с гипо- или гиперфункцией желез внутренней секреции на примере литературных героев....
11 05 2026 14:28:15
Курс разработан с учетом основных направлений модернизации общего образования. Реализация этого курса позволяет формировать у школьников интерес к профессиям, связанным с биологическими знаниями и с использованием персонального компьютера; предоставляет им возможность углубить свои знания, умения и навыки в решении задач по биологии с использованием ПК....
10 05 2026 14:11:46
Существует 2 вида деления - прямое и непрямое. Соматические клетки размножаются непрямым путем, гаметам или пoлoвым клеткам присущ мейоз (прямое деление)....
09 05 2026 2:27:37
В ходе урока обучающиеся знакомятся с хаpaктерными признаками царства бактерий, особенностями строения и жизнедеятельности....
08 05 2026 12:12:37
В современной социальной ситуации очень остро стоит вопрос занятости детей, умение организовать свой досуг. Как помочь ребёнку занять с пользой своё свободное время, дать возможность открыть себя наиболее полно? Как создать условия для творческого роста и поддержать пытливое стремление ребёнка узнать мир во всех его ярких красках и проявлениях? Именно эти вопросы поможет решить программа "Комнатное цветоводство"....
07 05 2026 23:57:35
Цели и задачи урока: формирование и совершенствование знаний по теме "Земноводные"....
06 05 2026 18:30:26
Урок для 5-го класса по естествознанию на основе интеpaктивного обучения, при котором учащиеся активно включаются в поиск нового знания через различные виды деятельности....
05 05 2026 5:46:48
В ходе урока учащиеся знакомятся с экологическими факторами среды; раскрывают особенности абиотических факторов, рассматривают влияние температуры, света и увлажнения на живые организмы, а также выделяют различные группы живых организмов в зависимости от влияния на них разных абиотических факторов.
...
04 05 2026 5:28:12
Урок адресован учителям биологии, географии, ОБЖ, может быть использован как внеклассное мероприятие. Использованы элементы современных образовательных технологий: технологии проблемного обучения, здоровьесберегающие, информационные, игровые технологии, развитие критического мышления....
03 05 2026 13:35:27
Умение перенести знания одного предмета при усвоении другого вносит в деятельность учащихся большую целенаправленность при решении определенных задач, повышает активность самостоятельных методов работы, выpaбатывает логическую последовательность в реализации различных проектов. Примером создания подобных разработок является создание различных межпредметных проектов с использованием среды Visual Basic for Application....
02 05 2026 11:21:52
Способность летать требует больших затрат энергии, определяя как внешние морфологические особенности, так и внутреннее строение птиц. Органы пищеварения птиц хаpaктеризуются полным отсутствием зубов у современных птиц. У зерноядных птиц мышечный отдел желудка служит для механического перетирания пищи....
01 05 2026 10:10:36
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....
30 04 2026 15:57:34
Диалоговое общение; использование на занятии дидактического материала; участие в изложении материала детей помогут активному освоению нового материала и ответу, на основании изученного, на вопрос "Зачем учить биологию и экологию".
...
29 04 2026 21:27:29
Наше время хаpaктеризуется возросшей информированностью во многих областях науки и техники всех слоёв населения, в том числе и учащейся молодёжи. В этих условиях у современного школьника трудно вызвать удивление, изумление, приподнятое эмоциональное состояние, то есть чувства, которые в значительной степени питают стремление к знанию. Это, на мой взгляд, и обязывает искать пути, которые позволили бы обыденную, будничную учебную работу сделать более одухотворённой. Здесь я и прибегаю к тому, что использую на своих уроках поэзию, живопись; но особенно часто прибегаю к жанрам устного народного творчества....
28 04 2026 21:45:43
Данный урок знакомит учащихся с домашними животными, обитающими в Казахстане. Знакомит с их разнообразием, с народными понятиями, связанными с животноводством. Углубляет знания о коневодстве и верблюдоводстве их значение в жизни человека, прививает любовь к животным, уважение к труду животноводов и дает профессиональную ориентацию....
27 04 2026 14:51:16
На данном уроке по теме «Эритроциты» представлена презентация, которую подготовили ученики....
26 04 2026 11:29:41
Открытый урок по биологии в 6-м классе знакомит учащихся с органическими веществами семян пшеницы, подсолнечника и малины, с демонстрационным показом их в лабораторной работе....
25 04 2026 4:32:20
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 ::
