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-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Комбинированный урок сочетает в себе лабораторную работу по теме «Внешнее и внутреннее строение семени фасоли» и Строение зерновки пшеницы», заполнение схем № 1» Строение семени фасоли» и № 2 «Строение зерновки пшеницы» и тестовый опрос....
26 01 2026 21:35:32
Решая образовательные и развивающие задачи урока, автор использует информационные технологии (мультимедийную презентацию), что обеспечивает также существенную экономию учебного времени.
...
25 01 2026 21:55:24
В курсе дан интересный материал об особенностях строения пpaктически каждого органа нашего тела. Человеческие существа невероятно интересны. Познать самого себя, свои особенности, интересы и склонности, особенности мышления, памяти, внимания. Весь наш организм – это сплошная загадка. Рождение и cмepть, несчастный случай, возможность заболеть и возможность выжить в критической ситуации – все это хотел бы каждый из нас узнать, особенно ребята....
24 01 2026 23:52:31
Самой важной функцией комплекса Гольджи считают выведение из клетки продуктов синтеза, поэтому его еще называют трaнcпортным аппаратом клетки....
23 01 2026 19:29:57
Урок биологии обобщает и систематизирует знания учащихся об основных отрядах млекопитающих; их приспособленности к средам обитания; значении в природе и жизни человека....
22 01 2026 16:15:25
В представленной разработке предложен один из вариантов использования информационных технологий на уроках биологии. В материале применяются компьютерные модели, которые позволяют лучше понять процессы, происходящие в клетке. Оптимальное сочетание различных форм и методов позволяет лучше усвоить сложный материал.
...
21 01 2026 0:46:16
Данная работа представляет собой интегрированный урок литературы и природоведения. Основные этапы урока основываются на знаниях произведений, изученных на уроках литературы, окружающего мира, жизненного опыта учащихся. На уроке используется компьютерная презентация, лабораторная работа, работа с текстом. Урок составлен с целью повышения интереса учащихся к обучению....
20 01 2026 2:33:38
Парвовирусный энтерит провоцирует не только развитие профузного поноса. У собаки отмечается тошнота, рвота, она отказывается от приема пищи, а порой и воды....
19 01 2026 21:51:59
Игра проводится для учащихся 7-х классов в рамках проведения предметных недель с целью повышения интереса учащихся к изучению курса «Животные». Задача игры: формировать знания о происхождении, повадках и особенностях домашних и диких животных.
...
18 01 2026 20:35:32
Тема "Основы цитологии" занимает одно из центральных мест в науке биологии, так как клетка является структурной, функциональной и генетической единицей всего живого. Серьезное внимание к данной теме в преподавании биологии вызвано в связи с тем, что большее количество вопросов в измерительных материалах ЕГЭ по биологии принадлежит теме "Основы цитологии"....
17 01 2026 19:13:29
Урок формирует новый уровень знаний учащихся об обмене веществ, углубляет и конкретизирует понятия "типы питания", "фотосинтез", роль АТФ и ферментов, знакомит с хемосинтезом и бактериальным фотосинтезом....
16 01 2026 11:27:18
Урок носит выраженную пpaктическую направленность, что способствует активизации познавательного интереса учащихся с ограниченными возможностями здоровья, развитию интереса к исследованиям, учит их логически мыслить, делать сопоставления, выводы, позволяет воспринимать учебный материал через различные каналы....
15 01 2026 21:47:16
Урок комбинированный с групповой, самостоятельной работой. Учащиеся строят модель структуры биосферы, схему компонентов биосферы с учебником и справочным материалом. Пpaктическая направленность урока состоит в определении компонентов биосферы по наглядным пособиям. Прослеживается межпредметная связь урока с географией, химией, физикой, экологией....
14 01 2026 4:35:24
Урок проводится в 5-м классе, использует групповую работу учащихся, воображаемое путешествие.
...
13 01 2026 17:45:25
Мною разработан цикл уроков по курсу "Животные", которые включают в себя разделы программы "Здоровье", такие как самопознание (жизнь животных в природных сообществах и их роль в жизни человека), гигиенические правила и предупреждение инфекционных заболеваний, питание и здоровье.
Урок "Многообразие паукообразных. Клещи — их роль в природе и жизни человека" из этого цикла....
12 01 2026 3:28:25
Цель урока: познакомить с особенностями питания и пищеварения животных....
11 01 2026 9:34:39
Автор знакомит учащихся с обменом веществ и энергии. Формирует знания об энергетическом обмене как о распаде и окислении сложных составных веществ в цитоплазме клеток на более простые вещества с превращением энергии. О пластическом обмене как усвоении питательных веществ в клетках организма. Объясняет биологическую роль обмена веществ....
10 01 2026 12:35:16
Урок проводится как заключительный и посвящается обобщению и систематизации тех знаний, которые учащиеся получили во время изучения темы «Птицы». Занятие рассчитано на 90 минут (2 урока в паре). Форма урока - игра. Ученики используют Smart-доску, разнообразный дидактический и раздаточный инструментарий (карточки, чучела, ЦОРы).
...
09 01 2026 1:18:30
Семена цветковых растений разнообразны по форме и размерам: могут достигать нескольких десятков сантиметров (пальмы) и быть почти неразличимы (орхидные, заразиха). По форме — шаровидные, удлиненно-шаровидные, цилиндрические....
08 01 2026 17:53:59
В ходе урока учащиеся усваивают закономерности движения крови по сосудам на основе применения знаний по физике о давлении и скорости....
07 01 2026 12:25:46
Курс биологии 8-го класса имеет важное пpaктическое значение для формирования навыков здорового образа жизни. При изучении темы «Дыхание» ученики получают знания о строении, физиологии, заболеваниях органов дыхания, их основных причинах и мерах профилактики. Также развиваются навыки научно-исследовательской деятельности, так как учащиеся готовят мини-проекты. Применение ИКТ-технологии способствует развитию познавательного интереса....
06 01 2026 14:37:51
Урок проводится в 8-м классе, как обобщение темы «Кровь». На уроке закрепляются и повторяются знания терминологии и понятий по теме, учащиеся выполняют лабораторную работу....
05 01 2026 20:22:53
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....
04 01 2026 12:37:36
Сценарий этой игры строится на основе сказки "О золотой рыбке" А.С. Пушкина. Только в нашем варианте рыбка не исполняет прихоти вредной старухи, а по желанию старика знакомит его с принцессой Коралловых Рифов, ее придворными-представителями типа кишечнополостных. Все они рассказывают о своей жизни и ее особенностях, о пользе, которую они приносят и о том, почему и когда их надо бояться.
...
03 01 2026 15:40:20
В конспекте урока представлена разработка самостоятельной работы для учащихся 8-го класса. Данная работа может быть предложена ученикам, как при изучении нового материала, так и при закреплении или проверке знаний....
02 01 2026 6:31:13
В статье отражается взгляд учителя биологии на данную проблему и приводится технологическая карта, показывающая реализацию определённых компетенций и называющая методы и средства, направленные на их формирование....
01 01 2026 7:52:39
На уроке о наследственных болезнях рассматривается материал по основным разделам генетики человека, включая методы изучения генетики человека, классификацию наследственных болезней, факторы, вызывающие наследственные заболевания, методы ранней диагностики....
31 12 2025 2:59:40
Лабораторные работы учащиеся выполняют самостоятельно по инструктивным карточкам. Карточки включают не только задания, но и вопросы для анализа, размышления, а также дополнительные пояснения в связи с рассмотренным материалом. Во время занятия наблюдаю за выполнением заданий, оказываю учащимся при необходимости помощь, перед сильными учениками ставлю дополнительные вопросы, направляющие их на более глубокое познание. Слежу, чтобы рисунки и записи к ним были четкими. По рисунку я во многом определяю понимание учащимися изучаемых явлений, объектов....
30 12 2025 10:12:34
"Наследственные заболевания человека" – одна из учебных тем, вызывающих неподдельный интерес учащихся. Ученики интересуются: "Как и почему это происходит? Со временем я стану родителем, что нужно сделать, чтобы избежать или смягчить проявление наследственных заболеваний?..". Все перечисленное учитывает и решает внеклассное мероприятие по биологии – обучающая ролевая игра "Наследственные заболевания человека" с компьютерной презентацией....
29 12 2025 1:39:44
Птицы — двуногие высшие животные, передние конечности которых превратились в крылья, тело покрыто перьями, температура тела постоянная и высокая....
28 12 2025 0:17:55
Целью урока является показать многообразие земноводных, их хаpaктерные особенности, взаимосвязь строения с образом жизни и познакомить с редкими и исчезающими видами земноводных, мерами по их охране. В задачи урока входят: обобщение и систематизация знаний о земноводных, совершенствование умений распознавать изученные виды земноводных в природе, на таблицах и рисунках, воспитание эстетических взглядов....
27 12 2025 3:37:24
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Презентация может быть использована педагогами, работающими по программе В.П. Пасечника. Форма урока: лекция, комбинированный, изучение нового материала....
26 12 2025 12:12:22
На данном уроке используются методы как внешней мотивации (рисование, исследовательская работа), так и внутренней мотивации — ориентация ученика на результат деятельности, заинтересованность ученика в самом процессе деятельности. Связь темы урока с повседневной жизнью, развитие у детей чувства прекрасного.
...
25 12 2025 10:48:22
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.
...
24 12 2025 16:50:56
Урок расширяет представления школьников о важности представителей отрядов птиц на основе выявления существенных признаков. Современные дети все меньше обращаются за информацией к книгам, а стараются получить ее из компьютера. Использование компьютера позволяет повысить эффективность, сделать урок более насыщенным, интересным и красочным, реализовать индивидуализацию, дифференциацию и профильность обучения, сместить акцент деятельности учащихся на уроке на самостоятельную работу....
23 12 2025 11:29:23
Цель экскурсии – ознакомление с видами древесных растений леса. Также экскурсанты изучают структуру и видовое разнообразие лесного сообщества определяют меры охраны лесных экосистем и способы их рационального использования, при которых поддерживаются экологическое равновесие и ресурсы....
22 12 2025 22:23:24
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.
...
21 12 2025 14:32:33
Банк заданий может быть рекомендован для использования при проведении мониторинговых исследований качества знаний выпускников 11-х классов в образовательных учреждения....
20 12 2025 7:17:18
Цель урока: формирование представления о многообразии цветковых растений; изучить отличительные признаки растений семейства пасленовых; развивать умения самостоятельно работать с учебником, атласом-определителем и натуральными объектами....
19 12 2025 9:45:14
Урок знакомит учащихся с представителями одноклеточных организмов; их строением, питанием, значением....
18 12 2025 17:14:59
Презентация «Движение простейших и беспозвоночных» носит обучающий хаpaктер. Предназначена для детей школьного возраста в возрасте 12–18 лет. Презентация может быть использована на уроках биологии в 6-м классе при изучении темы «Движение»....
17 12 2025 15:18:59
Цель урока: выяснить степень усвоения учащимися знаний по пройденной теме, закрепить знания, знать значение терминов, используемых по данной теме, убедиться в том, что значение системы кровообращения в организме велико и от ее работы зависит состояние работы нашего организма.
...
16 12 2025 1:36:19
Урок раскрывает особенности строения клеток крови в связи с их функциями и роль свертывания крови в пpeдoxpaнении организма от потери крови....
15 12 2025 3:53:52
Традиционное планирование школьного курса общей биологии не предусматривает отдельного урока по генеалогии как одному из методов наследственности человека. Тема эта заслуживает особого внимания, поскольку представляет пищу для размышления биологического, этического, нравственного и патриотического хаpaктера....
14 12 2025 23:57:32
Средство модульного обучения – модуль – это целевой функциональный узел, в котором объединены учебное содержание и приемы учебной деятельности по овладению этим содержанием. Это инструкция по достижению цели учебно-познавательной деятельности, индивидуальная программа, содержащая целевой план действий, банк информации, указания по осуществлению самоконтроля, самооценки, самоанализа....
13 12 2025 13:50:35
Цель урока: сформировать знания у учащихся о приспособленности организмов к окружающей среде. У учащихся формируются знания о различных способах приспособленности организмов к окружающей среде....
12 12 2025 11:25:26
Программа приобщает школьников к научному познанию мира и сохранению окружающей природной среды родного края. Отобраны темы, раскрывающие биологические свойства и жизнь наиболее типичных растительных сообществ, а также редких и охраняемых растений, произрастающих в заповеднике "Кологривский лес"....
11 12 2025 11:57:43
Автор знакомит учащихся с информацией о курении, влиянии никотина на организм. Развивает критическое отношение к курению....
10 12 2025 16:28:28
Целью урока является ознакомление учащихся с многообразием низших и высших paкообразных, средой обитания, рассматривается их значение в водных биоценозах. Урок формирует умение обосновывать свой ответ.
...
09 12 2025 10:24:22
Урок спланирован с учетом реальных возможностей класса, материал подобран к занятию с расчетом на использование ярких образов, проблемных ситуаций, включением в занятие информационно-коммукационных технологий....
08 12 2025 7:59:12
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"
Значение животных в природе и жизни человека