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:
Тема "Основы генетики" — одна из самых сложных для понимания учащимися. Зачастую у учащихся формируются эпизодические знания, заучиваются основные термины и понятия, но не складывается целостная взаимосвязанная картина генетики как науки. Поэтому, чтобы привлечь и заинтересовать учащихся данными уроками, необходимо использовать как можно больше познавательных заданий пpaктического хаpaктера, показать тесную связь данной науки с жизнью, в решении различных жизненных ситуаций. Я предлагаю разработку открытого повторительно-обобщающего урока "Генетика и медицина". Урок построен на основе сочетания модульной и информационной технологий....
13 01 2026 9:36:19
Урок знакомит учащихся с историей переливания крови, выявляет значение переливания крови как важного достижения современной медицины, выясняет причины групповых различий крови у людей.
...
12 01 2026 17:47:54
Элективный курс направлен на формирование ключевых компетентностей в области биологии и экологии, но также дает возможность охвата широкого комплекса общеобразовательных и общекультурных проблем. В курсе используются технология исследовательского обучения и технология учебного проектирования, которые помогают преодолеть господство «знаниевого» подхода в пользу «деятельностного».
...
11 01 2026 23:38:15
В настоящее время актуальны исследования, выясняющие роль лишайников как компонентов биоценозов и степень их участия в регулировании отношений между компонентами и в энергетических процессах биогеоценоза. Лишайники широко распространены по земному шару – от полярных холодных скал до раскаленных камней пустынь. Они являются существенными компонентами растительного покрова равнинных и горных тундр и отчасти таежных лесов. Проведена исследовательская работа по изучению лишайников Тугулымского района. Собранный материал может использоваться на уроках биологии и краеведения....
10 01 2026 5:18:20
Биография Ломоносова – это биография «молодой науки российской». Его идеи послужили становлению биологии. В связи с этим мной организована игра, показывающая учащимся Ломоносова как биолога и просветителя. Игра предназначена для учащихся 8–9-х классов....
09 01 2026 14:59:46
![]("/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....
08 01 2026 14:47:48
В представленной разработке предложен один из вариантов использования информационных технологий на уроке биологии. В материале применяются компьютерные модели, которые позволяют визуализировать процессы, происходящие в живой клетке. Из пpaктики преподавания известно, что материал по теме "Сцепленное наследование признаков" всегда вызывает затруднения у школьников, а компьютерные модели позволяют оптимизировать процесс освоения материала. Урок был разработан для учащихся 11-х классов (по программе И.Н. Пономаревой)....
07 01 2026 4:45:10
Урок по биологии, на котором изучаются некоторые закономерности работы головного мозга, раскрывается роль процессов возбуждения и торможения, дается представление о различных процессах и операциях мышления....
06 01 2026 21:15:11
Урок построен в форме устного журнала, где учащиеся шаг за шагом постигают многообразие и красоту родной природы, её роль в жизни человека....
05 01 2026 12:20:48
В статье представлен модульный урок по изучению особенностей строения и образа жизни млекопитающих животных; систематике и ознакомление с некоторыми отрядами класса Млекопитающие.
...
04 01 2026 9:59:19
Круговороты веществ и превращение энергии в биосфере. Антропогенное влияние на круговороты веществ. Урок знакомит учащихся с сущностью круговоротов веществ и превращения энергии в биосфере, учит их использовать полученные знания для обоснования мероприятий по охране природы. На уроке используется презентация, видеофрагменты, предусмотрена работа учащихся на компьютере с программой Paint....
03 01 2026 6:36:37
Цель урока: обобщить и систематизировать знания о моллюсках....
02 01 2026 13:27:48
Урок проводится с целью дать учащимся представление о генетике; познакомить их с историей открытия законов генетики; объяснить понятия «наследственность», «изменчивость», принципы решения генетических задач; применить теоретические знания на пpaктике при решении задач; сформулировать законы Г.Менделя. ...
01 01 2026 2:57:51
Изучая вопрос о происхождении пресмыкающихся, целесообразно вернуться к происхождению рыб и земноводных, познакомить учащихся с эволюционной теорией Ч.Дарвина. Есть прекрасная возможность проследить усложнение в организации, обнаружить общие черты и различия, выявить доказательства эволюции или столкнуться с её загадками. Постановка проблемы в виде сценки, новые интересные факты, форма постановки дискуссионных вопросов способствуют концентрации внимания, привлечению знаний из области физики, химии....
31 12 2025 23:47:42
Неделя здоровья для учащихся всей школы обычно заканчивается итоговым мероприятием. Им может быть конференция, устный журнал, вечер. Главное в проведении вечера показать учащимся вред курения для здоровья, повысить активность школьников, раскрыть творческие способности учащихся....
30 12 2025 20:55:18
В материалах раскрыта актуальность межпредметных связей в свете модернизации образования. Содержание урока раскрывает энергетику и гигиену питания с биологической и химической стороны, показано применение разнообразных методических приемов, направленных на развитие самостоятельной творческой деятельности школьников в процессе познания....
29 12 2025 4:18:40
На уроке закрепляются знания о биогеоценозе, круговороте веществ, пищевых цепях, компонентах экосистемы. Дополняются знания об особенностях в агроценозе, как созданной человеком экосистеме. В презентации показаны разнообразные виды агроценозов. Предложены задания сравнения природных биогеоценозов с агроценозами.
...
28 12 2025 5:39:11
Цель урока – сформировать представление о многообразии земноводных; выяснить значение земноводных в природе и жизни человека....
27 12 2025 12:32:38
В материалах раскрыта актуальность межпредметных связей в свете модернизации образования. Содержание урока раскрывает энергетику и гигиену питания с биологической и химической стороны, показано применение разнообразных методических приемов, направленных на развитие самостоятельной творческой деятельности школьников в процессе познания....
26 12 2025 5:50:57
Функции коры головного мозга — осуществление сложных рефлекторных реакций, составляющих основу высшей нервной деятельности (поведения) человека....
25 12 2025 13:17:16
Способность мыслить творчески, нестандартно видеть проблемы окружающего мира важно для человека всегда, поэтому раскрытие его творческих возможностей является ведущей целью обучения и воспитания. В качестве одного из способов активизации творческого потенциала личности рассматривается исследовательская деятельность учащихся, приобщение к которой сегодня составляет одну из главных целей....
24 12 2025 0:12:58
В статье описана методика работы с новой формой тестовых заданий по различным разделам и темам курса биологии. Эти тестовые задания интересны тем, что и проверяют и развивают навыки логического мышления учащихся, что соотносится с задачей формирования универсальных учебных действий. Методика работы с этими заданиями позволяет организовать как контроль, так и обучение школьников, организовать дискуссию, научить учащихся аргументированию собственных идей и критическому отношению к другим высказываниям....
23 12 2025 13:45:26
Надкласс рыб относится к той группе организмов, которые находятся в состоянии выраженного биологического прогресса. Насчитывается около 20 тыс. видов рыб, обитающих в морях и пресных водах....
22 12 2025 10:47:31
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....
21 12 2025 2:43:17
Появившаяся недавно телевизионная игра «Большие гонки» быстро завоевала огромную аудиторию и стала любимой передачей многих детей и взрослых. Элементы данной игры можно с успехом использовать на уроках биологии в классах среднего и старшего звена. Игровые формы повышают познавательный интерес учащихся к предмету, способствуют более продуктивному усвоению знаний по теме.
...
20 12 2025 4:18:55
Средства мультимедиа и логически правильно построенный ход анимаций в презентациях позволяют усвоить вопросы регуляции клеточных функций на более высоком уровне, четко определить последовательность биохимических реакций в клетке, их зависимость от различных факторов среды, повышают творческий потенциал учащихся.
...
19 12 2025 14:47:47
Урок-игра обобщяет и проверяет знания учащихся о законах наследования и их цитологических основах, о закономерностях изменчивости, ее формах, о методах изучения наследственности человека....
18 12 2025 0:40:48
Урок изучения нового материала о строении клетки сопровождается рассказом учителя с элементами беседы, демонстрацией иллюстрированной презентации и заполнением учащимися структурно-логической схемы. В результате изучения данной темы учащиеся углубят знания о строении клетки, сформируют умения производить сравнительный анализ растительной и животной клетки, выработают навыки структурирования материала по теме урока.
...
17 12 2025 9:22:26
Представлен конспект урока с компьютерной поддержкой и организацией работы с текстами в малых группах.
...
16 12 2025 5:15:46
ИКТ позволяют не только наполнить урок большим количеством готовых, строго отобранных, соответствующим образом организованных знаний, но и развивать интеллектуальные, творческие способности учащихся. В природоведении есть ряд разделов, сложных для восприятия и понимания учениками. Структурирование большого объёма информации наиболее приемлемо при помощи программы PowerPoint. Уроки-презентации делают учащегося активным участником учебного процесса. Представлен урок с использованием ИКТ на уроках биологии и природоведения.
...
15 12 2025 6:45:25
Урок знакомит с формами профилактики легочных заболеваний, разъясняет негативное влияние вредных привычек, учит бережному отношению к здоровью.
...
14 12 2025 11:54:34
Сегодня нравственность - категория наиболее важная как для человека, так для и общества в целом. Но качество это не врожденное, генетический код не передает его из поколения в поколение. Поэтому, утверждая понятия долга, чести, высокоразвитого гражданского самосознания, нельзя забывать, что первична здесь не природа, а воспитание.
...
13 12 2025 7:19:52
Идея создания пришкольного участка возникла из потребности школьного коллектива. На уроках дети учатся не только воспринимать красоту окружающего мира, но и создавать ее своими руками. В процессе обучения у детей формируются учебно-интеллектуальные и учебно-познавательные умения и навыки....
12 12 2025 16:44:25
На уроке создаются условия для самостоятельного усвоения учащимися знаний. Весь урок проходит без использования учебника. На уроке с новой информацией выступают и учитель, и сами учащиеся, которые заранее получили опережающее домашнее задание. Используются формы групповой и индивидуальной работы. На уроке развиваются пpaктические навыки работы с натуральными объектами, умение оценивать свою работу и работу своих товарищей.
...
11 12 2025 16:14:37
Мероприятие проводится по принципу телепередачи "Жить здорово!" с главной ведущей Еленой Малышевой. Данное мероприятие проводится с целью пропаганды здорового образа жизни, можно проводить на классных часах, на занятиях кружка и т.д....
10 12 2025 0:19:16
Урок проводится в виде различных по форме и содержанию заданий, в ходе которых учащиеся должны показать свои знания. Урок проводится в виде обобщения и закрепления темы, подготовке к контрольной работе. На уроке сочетается использование фронтальных и индивидуальных методов работы, взаимоконтроль....
09 12 2025 9:47:47
В статье представлен модульный урок по изучению особенностей строения и образа жизни млекопитающих животных; систематике и ознакомление с некоторыми отрядами класса Млекопитающие.
...
08 12 2025 6:15:14
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 12 2025 15:10:12
Урок-исследование, позволяющий, на основании повторения знаний о функциях и строении системы органов пищеварения, сформировать представления о гигиенических условиях нормального питания, о режиме питания. На уроке используются различные формы работы, направленные на активизацию познавательной активности учащихся. Усвоение знаний организуется через работу с учебником, слушание выступлений, проведение опытов и эксперимента, индивидуальную групповую и фронтальную работу....
06 12 2025 11:36:44
Урок знакомит учащихся с методами изучения наследственности человека, показывает пpaктическое значение генетики для медицины, знакомит учащихся с некоторыми наследственными заболеваниями.
...
05 12 2025 12:10:26
Опыт работы в школе показывает, что именно групповая работа лучше всего помогает развитию коммуникативных способностей учащихся, развивает мышление, осуществляет дифференцированный подход в обучении. Применение групповой работы показано на примере урока биологии в 7-м классе....
04 12 2025 5:18:10
Урок помогает в игровой форме обобщить и систематизировать знания студентов о строении и функциях органоидов, развить умения студентов проводить учебную дискуссию; отстаивать свою точку зрения, анализировать суждения товарищей....
03 12 2025 2:55:14
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....
02 12 2025 20:18:31
Использование ИКТ на уроках способно преобразить формат преподавания и обучения, сделав учебный процесс более эффективным и привлекательным. Безусловно интересная, но очень объёмная тема «Возникновение жизни на Земле» может быть раскрыта при помощи правильно подобранного материала с использованием мультимедийной техники. Что и предлагается вашему вниманию....
01 12 2025 5:24:29
Созревание и развитие пoлoвых клеток называется гаметогенезом. У животных и человека он происходит в пoлoвых железах: яйцеклетки развиваются в яичниках, а cпepматозоиды — в яичках....
30 11 2025 7:51:49
Данный урок разработан в соответствии с тематическим планированием и прохождением программы по биологии в 7-м классе. Изучение нового материала – это не просто знакомство с новой темой, но и создание элемента новизны, интереса, загадки. Основной ход урока включает элементы игры-расследования суперагентов.
...
29 11 2025 20:13:43
Цель урока – повторить основные понятия темы «Строение клетки», научиться использовать научную терминологию; систематизировать умение хаpaктеризовать особенности прокариот и эукариот. У учащихся развивается познавательная активность, умение применять фактические знания в игровой ситуации. Дети учатся пользоваться цифровым микроскопом....
28 11 2025 0:56:20
Цели урока: познакомить детей с малоизвестными интересными животными, способствовать развитию у детей любви к животным, бережному отношению к природе, к животному миру....
27 11 2025 13:29:38
Основная цель урока - сформировать научное представлении о клеточном строении организма человека, строении и функциях органоидов клетки.
...
26 11 2025 3:59:47
В данной работе представлена разработка урока. С помощью презентации учитель сможет проверить знания учащихся о земноводных, а затем показать учащимся особенности строения пресмыкающихся и закрепить знания с помощью вопросов....
25 11 2025 15:47:23
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 ::
Урок изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"