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:
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Игру-соревнование можно проводить как обобщающий урок в 7-м классе по теме «Птицы». В качестве домашнего задания учащиеся подбирают пословицы и поговорки про птиц, придумывают фантастических птиц, разучивают стихотворения о значении птиц в природе, о необходимости бережного отношения к ним. В ходе игры и участники комaнд, и зрители отвечают на вопросы викторины, отгадывают загадки, знакомятся с птицами России, слушают их голоса....
07 10 2026 16:39:29
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
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....
06 10 2026 6:59:41
Представленная разработка урока имеет целью обобщение и систематизацию знаний учащихся по данной теме. Игровая форма проведения урока способствует повышению интереса учащихся к предмету, развитию взаимоуважения, умения работы в группе. Урок составлен на основе материалов, изложенных в учебнике для 6-го класса Пономаревой И.Н., Корниловой О.А., Кучменко В.С. Биология: Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники издательства Вентана-Граф....
05 10 2026 11:34:52
Материал разработки интегрированного урока построен с учетом требований ФГОС. Формы работы и задания позволяют использовать групповые формы работы, с информацией, дискуссию. Урок рассчитан на возраст учащихся 5‒6-х классов. Материалы могут быть использованы не только для урока, но и для классных часов и внеклассных мероприятий....
04 10 2026 12:17:11
Голова пчелы имеет очень подвижное сочлeнение с гpyдью. Глаза сложные, большие. Наряду с ними у большинства перепончатокрылых есть простые глазки (у пчелы их три). На голове расположены различно устроенные усики....
03 10 2026 0:59:25
Урок является одним из примеров использования интеpaктивной методики в обучении биологии. Урок позволяет ученикам освоить большую часть информации о строении кожи и ее производных элементов.Такие уроки вызывают у ребят большой интерес, а это, в свою очередь, помогает успешному усвоению материала....
02 10 2026 4:45:49
Цель урока: ознакомление учащихся с пагубным воздействием курения на организм человека, формирование негативного отношения к табакокурению, показать , что курение вредит не только курящему человеку, но и всему обществу, что курение – это не только проблема отдельного человека, это проблема всего общества.
...
01 10 2026 1:45:40
Урок биологии актуализирует знания о формах размножения организмов, чередовании пoлoвoго и бесполого поколений в цикле развития растений. Цель урока: научить применять знания о способах вегетативного размножения в повседневной жизни. Описаны особенности разных способов бесполого размножения, формы размножения, примеры; объясняется значение бесполого и пoлoвoго размножения в природе и для человека....
30 09 2026 9:19:28
Урок биологии в 11-м классе с целью конкретизации понятия «факторы эволюции» на материале этапов антропогенеза. На уроке у учащихся формируются представления о том, какие факторы антропогенеза на каждом его этапе являлись главными, а какие – второстепенными....
29 09 2026 5:35:34
Специфика урока в том, что у учащихся в ходе изучения темы должны сформироваться представления о единстве всего живого и неживого на нашей планете. Эти представления в дальнейшем помогут им понять то, что наша планета - это наш «дом» и другого у нас не будет....
28 09 2026 0:55:36
Представлен урок в игровой форме: разгадывание загадок и кроссворда о камчатских лекарственных и редких растениях с использованием музыки, танца, стихов, пословиц, изображений растений....
27 09 2026 7:58:42
Это патологическое разрастание ткани, визуально проявляющееся в виде образования плотных узелков в области сосков, подмышечных впадин и паховой области....
26 09 2026 16:56:35
Знание студентами медицинских колледжей и медицинских училищ темы «Эволюция человека» важно как с позиций формирования мировоззрения, так и востребованности знаний в будущей профессии. В работе показана эффективность использования приема эвристической беседы для достижения образовательных целей занятия; рассмотрена методическая реализация представленного технологического приема; приведен анализ выполненных студентами проверочных работ....
25 09 2026 17:32:28
На уроке учащиеся хаpaктеризуют сущность различных генетических законов и закономерностей, решают генетические задачи, объясняют причины результатов, полученных учеными при скрещивании организмов.
...
24 09 2026 23:35:22
Материал расскажет школьникам о значении грудного вскармливания на первом году жизни ребенка...
23 09 2026 19:43:56
Клетки разных организмов имеют свои хаpaктерные свойства и строение, но есть общие составляющие присущие всем клеткам: и растительным, и животным....
22 09 2026 8:39:35
В школе-интернате санаторного типа обучаются дети с нарушениями опopно-двигательного аппарата, тема актуальна. Интегрированный урок с ЛФК объясняет новую тему, ученики осознанно и с большим энтузиазмом выполняют комплекс упражнений. Актуализируют знания о скелете человека, обращая внимание на строение и форму позвоночника. Предусмотрена индивидуальная работа, в парах и группах, проектная деятельность....
21 09 2026 13:20:59
Работа содержит материал программы элективного курса по биологии. Может использоваться в качестве предпрофильной подготовки для учащихся 9-х классов. Предлагаемый курс направлен на закрепление и расширение знаний изученного материала по курсу 6–8-х классов, развитие устойчивого интереса к биологии, расширение кругозора, поднятие культурного уровня учащихся....
20 09 2026 4:36:44
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.
...
19 09 2026 1:34:53
Урок посвящён изучению нового материала по программе Н.И. Сонина. Цель урока: формирование понятия о воздушном и почвенном питании растений, понимание роли питания в жизни растений....
18 09 2026 9:51:52
Урок направлен на актуализацию знаний о строении клетки, полученных в 6-м классе, и на построение новых знаний в курсе цитологии. На уроке учащиеся работают в группах, что позволяет развивать коммуникативные навыки; предложенные задания направлены на развитие креативных умений, развитие критического мышления, умения анализировать, обобщать, делать выводы, презентовать свою работу.
...
17 09 2026 4:55:37
Цели урока: закрепить знания о строении прокариот, раскрыть картину эволюционного развития организмов, изучить строение ядра эукариот....
16 09 2026 19:10:27
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....
15 09 2026 13:53:19
Урок изучения новой темы, на котором формируется представление о развитии опopно-двигательной системы человека, выявляются особенности скелета человека, связанные с прямохождением и трудовой деятельностью....
14 09 2026 11:53:37
В течение последних лет наше методическое объединение учителей естественных наук работает над темой «Интегрированный подход в изучении естественных наук с применением информационных технологий». В ходе реализации этой темы нами был дан ряд уроков в разных классах с применением ИКТ.
...
13 09 2026 19:59:36
Борьба противоположностей - это основной закон Природы, а что касается парадоксов, то вот что об этом говорит писатель Игорь Росоховатский: "Человек как личность состоит из парадоксов. Сколько бы он ни имел, ему все мало. Это и плохо, и хорошо. Плохо потому, что из-за этого качества он совершает необдуманные поступки, разрушая согласие между Природой. Главной целью данной работы является воспитание нравственного отношения к природе как основе жизни и творческого развития"....
12 09 2026 17:21:51
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 09 2026 12:21:32
В первой половине XIX в. уже был собран огромный материал из различных областей естествознания, свидетельствующий в пользу эволюции....
10 09 2026 5:45:24
Урок раскрывает особенности движения животных в водной среде, продолжает формирование умений сравнивать, делать выводы, выявлять закономерности, воспитывает самостоятельность мышления....
09 09 2026 1:22:41
Урок направлен на изучение наиболее распространенных видов соцветий. Прививает навыки в определении простых и сложных соцветий и в записи их схем. Раскрывает биологическое значение соцветий, формирует эстетическое отношение к окружающему миру....
08 09 2026 1:28:59
Учитель с десятилетним стажем преподавания биологии в школе предлагает авторский комплект задач по общей биологии, которые не только можно использовать на обычных уроках по предмету, но и рекомендуется предложить учащимся для решения в рамках кружкового, факультативного занятия или для самостоятельного разбора дома. Все задачи снабжены решением и ответами, что делает разработку вдвойне более ценной, особенно для начинающих учителей.
...
07 09 2026 13:22:51
Комбинированный урок биологии по УМК Пасечника сопровождается презентацией, включающей в себя схемы, таблицы, звуковое сопровождение, видеофрагмент. Урок включает различные методы обучения: словесный: беседа, рассказ; наглядно-иллюстративный: презентация, таблица; индивидуальный: самостоятельное заполнение таблицы....
06 09 2026 22:14:48
Предлагаемое учебное занятие способствует формированию новых знаний о распространенных природных комплексах Хабаровского края, эстетическому восприятию природы, воспитанию любви к природе Дальнего Востока. Основная задача заочной формы экскурсии – показать разнообразие биоценозов, их обитателей во взаимосвязях с окружающей средой не выходя в "дикую природу"....
05 09 2026 8:55:46
В ходе урока учащиеся знакомятся с классификацией класса "Земноводные". Распознаются изученные виды земноводных на таблицах, рисунках с использованием классификации животных....
04 09 2026 10:40:52
Муравьи принадлежат к общественным насекомым. Они живут в муравейниках, представляющих собой куполообразные гнезда. В одном крупном муравейнике обитает несколько миллионов муравьев....
03 09 2026 16:27:29
Тканевая жидкость, кровь и лимфа образуют внутреннюю среду организма, которая нужна для существования и нормального функционирования органов и организма в целом....
02 09 2026 20:14:19
Предлагается четыре варианта задач по генетике. В каждом варианте три задачи по моногибридному скрещиванию, дигибридному скрещиванию и скрещиванию, сцепленному с полом.
...
01 09 2026 7:23:46
В основе урока лежит реализация принципов развивающего обучения. Урок изучения нового материала построен на основе самостоятельной деятельности учащихся при работе с учебно-тематическими картами. Материал можно использовать при проведении уроков соответствующей темы для учащихся 9-х и 11-х классов.
...
31 08 2026 15:48:33
На уроке обобщаются знания основ генетики через загадки, игры, театрализацию. В генетическую консультацию обращаются посетители: мать красавца Прошеньки для выбора невесты; работник таможни, через которую контpaбандист везет лис, цветовод, выписавший семена цветов по почте. Консультанты дают объяснения посетителям после решения генетических задач.
...
30 08 2026 17:18:46
Главными задачами урока являются: усиление здоровьесберегающей направленности знаний, сообщение учащимся сведений о вредном воздействии алкоголя и никотина на организм взрослых и детей; воспитание ответственного отношения к своему здоровью и здоровью близких.
...
29 08 2026 19:36:46
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....
28 08 2026 20:55:28
Урок биологии в 8-м классе "Зрительный анализатор" показывает, как можно организовать работу на уроке с учётом психофизиологических особенностей, а именно с учётом доминирования мозга - левополушарные, правополушарные, равнополушарные....
27 08 2026 21:19:56
Задачи образования в современных условиях невозможно решить, используя устаревшие методы обучения. Все больше возрастает роль хорошо организованной учебной деятельности учащихся на уроке, деятельности, помогающей учащимся самим осваивать приемы работы с натуральными объектами, микроскопами и другими приборами, отбирать нужные им знания....
26 08 2026 22:22:29
Организация такого урока предполагает:
– большую степень самостоятельности обучающихся в приобретении новых знаний;
– наличие у обучающихся сформированных навыков работы с литературой;
– достаточное количество литературы (и другого материала) для изучения на уроке;
– наличие четкого плана действий для каждой группы.
...
25 08 2026 10:32:15
В статье автор рассказывает об опыте применения групповой работы на уроках, которая повышает интерес учащихся к предмету....
24 08 2026 7:50:56
Обобщающий урок – закрепления полученных знаний в ходе изученных разделов по темам: «Кровообращение», «Дыхание» и «Пищеварение». Урок построен с оптимальным чередованием различных видов деятельности, неодинаковых по продолжительности, трудности и утомительности, учтена динамика работоспособности обучающихся.
...
23 08 2026 17:48:10
Урок-исследование устанавливает особенности, хаpaктерные для скелета человека и причины, их вызвавшие. Цель: развивать у учащихся умение выделять главное, существенное в изучаемом материале, умение сравнивать, обобщать, логически излагать мысли; самостоятельность в ходе исследовательской работы и решения проблемных ситуаций; формировать основные мировоззренческие идеи....
22 08 2026 20:45:57
Цель данного урока — расширить кругозор о многообразии древних рептилий (динозавров) и их образе жизни, опираясь на ранее полученные знания.
...
21 08 2026 7:26:48
Урок проводится с опорой на презентацию. В данной разработке использованы различные приемы: проблемные вопросы, загадки, схемы, рисунки, которые вызывают у учащихся положительные эмоции, повышают интерес к урокам биологии. Цель урока: изучить строение цветка, раскрыть биологическое значение частей цветка, дать представление об обоеполых и однополых цветках, однодомных и двудомных растениях....
20 08 2026 14:18:56
Цели урока: раскрыть сущность и роль закаливания организма, его формы, условия и физиологические механизмы; изучить гигиенические требования к коже, одежде, обуви; показать связь с процессами, происходящими во всем организме; рассмотреть болезни кожи: грибковые, паразитарные; влияние закаливания на здоровье человека, соблюдение гигиенических требований к коже, одежде, обуви....
19 08 2026 0:17:28
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 ::
