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:
Данная разработка предназначена для учащихся 8-го класса. При прохождении темы "Органы чувств" более интересным и привлекательным вариантом является компьютерный. Разработка включает вводную часть, где учитель знакомит с общим понятием "анализатор", предполагает активное включение учащихся в работу по изучению данной темы, презентацию учащихся по теме "Зрительный анализатор", а также различные варианты контроля. ...
20 07 2026 17:47:33
Урок знакомит с традиционными методами селекции – отбором и гибридизацией – и современными методами генной, хромосомной и клеточной инженерии, которые позволяют получать необходимые человеку сорта, породы и штаммы микроорганизмов, устойчивые к болезням и вредителям, с новыми качествами и свойствами. Такие организмы называют геномодифицированными.
...
19 07 2026 2:12:39
Данная тема является одной из сложнейших в курсе общей биологии. Все материалы по уроку помогут учащимся лучше подготовиться к ЕГЭ по биологии. Использование ИКТ на уроке поможет учителю активизировать познавательную деятельность и развивать интеллектуальное мышление....
18 07 2026 1:39:40
На уроке проводится экспериментальная работа по группам, так как проведение и личное участие в опытах помогает учащимся усвоить процесс. Модульная технология обучения помогает четко поставить цели каждого этапа и по результатам сформулировать выводы, что позволяет добиться целостного понимания процесса фотосинтеза.
...
17 07 2026 15:18:19
На представленном уроке-исследовании изучаются понятия "темперамент", "личность", "хаpaктер". Выясняется темперамент учащихся, и какие возможности дает человеку особенности его нервной системы. Урок предназначен для учащихся 8-х классов....
16 07 2026 15:46:57
Представлен конспект урока-игры в 5-м классе: "Через тернии - к Звездам". Эта игра проводится после изучения главы "Вселенная". Игра - одна из форм проведения обобщающего урока в моей педагогической пpaктике. Пpaктически каждая пройденная глава в 5-х и 6-х классах обобщается именно в игровой форме. Игра побуждает учащихся к знаниям, к победе, учит коллективной форме работы, определенным правилам и нормам поведения, а главное - прививает интерес к предмету....
15 07 2026 1:10:10
На данном уроке проводится исследовательская работы по определению соответствия условий школьного кабинета СанПиН: определение цветовой гаммы кабинета, его озеленение, вентиляционный режим, коэффициент аэрации, освещенность, а также объем и площадь на одного ученика. Это позволяет показать важность учебных теоретических знаний для жизни, помогает объединить знания из нескольких учебных дисциплин....
14 07 2026 3:43:40
Урок обобщает и систематизирует знания учащихся о строении и функционировании клетки, взаимосвязях частей и органоидов клетки как основе её целостности, обмене веществ, лежащих в основе жизнедеятельности клетки; закрепляет знания о гене, генетическом коде, систематизирует знания о механизме трaнcляции, синтезе белков в рибосоме....
13 07 2026 18:34:17
Конспект урока биологии в 7-м классе, основная цель которого раскрыть особенности строения медоносной пчелы в связи с общественным образом жизни, выявить её роль в природе и жизни человека....
12 07 2026 7:53:38
Бинарный урок биологии и истории для 8-го класса имеет своей целью на примере деятельности выдающихся ученых XIX века показать их самоотверженность и целеустремленность в становлении и развитии целого ряда наук и научных направлений, а также проследить взаимосвязь истории и биологии. Данная форма очень уместна при проведении предметных недель по биологии и истории....
11 07 2026 11:16:49
На представленном уроке повторяется ранее пройденный материал - развитие эволюции, понятия естественного отбора, движущие силы эволюции....
10 07 2026 14:34:14
В статье представлен вариант использования компьютерных технологий на уроке биологии в 6-м классе. Обобщающий урок по теме "Жизнедеятельность, рост и развитие цветковых растений" проводится по типу телевизионной передачи "Своя игра".
...
09 07 2026 16:29:41
Растут покрытосеменные во всех климатических зонах от тропических лесов до тундры и составляют основную массу растительности на Земле....
08 07 2026 8:55:46
Занятие достигает следующих целей: дать общее представление о кольчатых червях, об их эволюционном приобретении - сегментации; дать хаpaктеристику среды обитания, познакомить с внешним строением представителей класса малощетинковых на примере дождевого червя; провести наблюдение за поведением и рефлексами....
07 07 2026 21:53:49
Урок включен в раздел «Земля», в котором дети рассматривали строение Земли и горные породы. В этой теме учащиеся знакомятся с веществами и явлениями природы, основываясь на знаниях, которые получили на прошлых уроках. Узнают, что есть тело, а что вещество. Какие бывают вещества и из чего состоят. Осуществляется первичное знакомство с предметом "химия". Дети знакомятся с видами явлений. Выделяют признаки явлений через видеоопыты....
06 07 2026 17:11:29
Работа состоит из четырех основных этапов: актуализация знаний; изучение нового материала; закрепление изученного материала; домашнее задание (представлено творческими вопросами). Изучение кругов кровообращения сопровождается составлением схем. На этапе закрепления материала осуществляется самостоятельная взаимопроверка учащихся....
05 07 2026 7:24:43
Внеклассное мероприятие для обучающихся 3–6-х классов — аналог телевизионной передачи "Своя игра". Все вопросы по растительному и животному миру родного края представлены в виде загадок. Игра дает возможность каждому ученику проявить своей интеллект и способности....
04 07 2026 4:54:12
Ткань – это группа клеток и межклеточного вещества, совместно выполняющих какую-либо функцию. Все ткани связаны между собой и работают согласованно....
03 07 2026 22:56:54
Перед уроком проводится опережающая подготовка к уроку: коллективное творческое дело по изучаемому материалу (задание группам: осветить тему с точки зрения каждой науки). Учащиеся используют различные источники, анализируют и синтезируют информацию. Такая форма работы развивает творческую активность и самостоятельность учащихся. Развивает умение выступать перед аудиторией, монологическую речь. В ходе поисковой беседы учащиеся учатся выдвигать гипотезы, и аргументировано их доказывать....
02 07 2026 20:36:26
Данный урок показывает целостность и взаимосвязь восприятия учебного материала по смежным предметам на примере изучения высшей нервной деятельности человека. Рекомендуем представить данный материал с помощью компьютерных технологий....
01 07 2026 13:10:28
Учащимся сложно выбрать специальность, поскольку о многих специальностях они ничего не знают. Проект профориентирует учащихся. Сопровождается презентацией....
30 06 2026 5:31:20
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок основывается на личностно ориентированом и дифференцированном подходе к учащимся. Цели урока: сформировать знания о строении, свойствах, структуре молекул нуклеиновых кислот, о принципе комплементарности в ДНК; раскрыть роль нуклеиновых кислот в живой природе....
29 06 2026 19:42:19
Результаты эволюции проявляются в трех следствиях: органической целесообразности, постепенном усовершенствовании организмов, многообразии видов....
28 06 2026 13:17:28
Урок биологии в 7-м классе с использованием регионального компонента. Учащимся будет интересно узнать особенности строения и жизнедеятельности растений класса голосеменных, которые произрастают на территории Красноярского края: сосна обыкновенная, сосна сибирская, сосна кедровая, лиственница обыкновенная, ель обыкновенная, можжевельник. Данный урок способствует дальнейшему формированию умений узнавать виды голосеменных, сравнивать с папоротниковидными растениями....
27 06 2026 3:18:23
Каждый день мы засыпаем и видим сны. Загадка сновидений издревле волновала умы человечества. В мастерской осуществляется попытка анализа собственных сновидений, попытка понять многогранный метафорический смысл снов....
26 06 2026 18:21:14
Методика предполагает интеграцию биологии и математики, реализацию системно-деятельностного и проблемного подходов с целью повышения мотивации и результатов учебной деятельности учащихся 5-го класса....
25 06 2026 17:15:51
Урок развивает критическое мышление в чтении и письме (метод "фишбоун"). В ходе урока у учащихся формируются знания о общей хаpaктеристике рыб, особенностях внешнего строения рыбы в связи с водной средой обитания....
24 06 2026 13:35:15
Урок нацелен познакомить учащихся с часто применяемыми лекарственными растениями. В игровой занимательной форме обобщить представления о многообразии и лекарственном значении растений родного края....
23 06 2026 19:21:49
Урок знакомит учащихся с методами изучения наследственности человека, показывает пpaктическое значение генетики для медицины, знакомит учащихся с некоторыми наследственными заболеваниями.
...
22 06 2026 9:15:15
Одной из задач обучения биологии является формирование у учащихся представления о пpaктическом значении биологических знаний как научных основ многих современных отраслей производства, здравоохранения, медицины....
21 06 2026 12:37:51
Цели урока: привлечь внимание школьников к охраняемым территориям; помочь учащимся осознать свою мopaльную ответственность за судьбу родной земли; сосредоточить внимание учащихся на растениях и животных, занесенных в Красную книгу....
20 06 2026 22:49:40
Урок представлен как групповой урок, целью которого является доказательство космической роли растений. После повторения процесса фотосинтеза учащиеся разбиваются на группы. Каждой группе дается карточка с вопросами о роли растений, на которые ученики должны самостоятельно найти ответ в учебнике, каждая группа объясняет свои ответы классу и делает вывод. В заключение работы ученики отвечают на вопросы теста....
19 06 2026 3:50:16
Учащиеся в процессе урока выявляют вредное влияние на формирующийся организм никотина, алкоголя и других мутагенных факторов. Развивают информационно-коммуникативную компетентность. Воспитывают ценностное отношение к собственному здоровью.
...
18 06 2026 12:51:41
Урок природоведения в 5-м классе проходит в форме викторины. Учащиеся обобщают и систематизируют свои знания по теме "Вселенная"....
17 06 2026 16:17:15
Одна из самых сложных загадок природы – создание генетического кода. Этапы синтеза белка рассматриваются на примере решения задачи. Презентация с видеофильмом, анимацией, задачами позволяет понять и закрепить материал. А электронные тесты на этом же уроке выявят пробелы в знаниях. Урок рассчитан на пару, но при желании его можно разделить на 2 урока....
16 06 2026 19:29:24
Данная работа представляет собой методическую разработку урока развития речи для учащихся 6–8-х классов. Он направлен на формирование интереса к своему родному краю, землякам. Это должно стать стимулом для изучения истории Нижнего Новгорода, а вместе с ней и истории нижегородской науки, так как многие имена выдающихся ученых, творческих деятелей увековечены в названиях улиц....
15 06 2026 13:56:15
Плесень и плесневые грибки скрытно сопровождают нас в течение всей истории существования человечества, а появилась она гораздо раньше самого человека. Несмотря на множество научных исследований, активное развитие микробиологии, богатый статистический опыт, плесень остается одной из загадок нашего мира. Как же теперь нам жить дальше, неужели плесень действительно правит всем миром?...
14 06 2026 8:33:55
Урок биологии по теме «Зрительный анализатор» для учащихся 8-х классов направлен на формирование понимания связи между структурой и функциями конструктов органов и организма на примере анализаторов, и расширение представлений учащихся о функционально-структурных связях зрительного анализатора....
13 06 2026 0:26:17
Урок раскрывает особенности строения, образа жизни и многообразия симбиотических организмов – лишайников. Данный урок проводился для обучающихся ККО с использованием элементов технологии полного усвоения....
12 06 2026 6:44:28
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.
...
11 06 2026 1:42:34
На уроке формируются знания о строении, процессах жизнедеятельности, образе жизни, приспособленности круглых и плоских червей к среде обитания; развиваются умения выделять главное, сравнивать, самостоятельно работать с учебником, литературой, дидактическим материалом; осуществляется гигиеническое воспитание.
Средствами обучения являются таблицы, иллюстрации, дидактические тетради и карточки, видеофильм.
В ходе урока используются следующие методы: рассказ, беседа, игры, самостоятельная работа, просмотр видеофильма.
Обучающиеся решают биологические задачи, заполняют таблицу, делают сообщения.
...
10 06 2026 17:19:57
Урок обобщения и систематизации изученного материала по теме "Жизнь на земле". Цель урока: выявление уровня овладения учащимися системой знаний, опытом творческой деятельности....
09 06 2026 18:52:45
Методическая разработка урока предназначена для использования при изучении курса «Биология-8. Человек» в рамках любого УМК. Урок проводится в форме научно-пpaктической конференции. Учащиеся в ходе пpaктической работы закрепляют и расширяют знания о зрительном анализаторе и его гигиене. На уроке используются инструктивно-информационные карты, мультимедийная презентация....
08 06 2026 2:17:28
Тема «Лишайники» – одна из самых сложных, но и самых любимых учителями биологии и учащимися тем. Предлагаю вам свое видение этой темы. Учащиеся знакомятся с положением лишайников в системе живой природы, их строением и процессами жизнедеятельности, многообразием и значением.
...
07 06 2026 9:46:30
Урок биологии в 7-м классе с использованием регионального компонента. Учащимся будет интересно узнать особенности строения и жизнедеятельности растений класса голосеменных, которые произрастают на территории Красноярского края: сосна обыкновенная, сосна сибирская, сосна кедровая, лиственница обыкновенная, ель обыкновенная, можжевельник. Данный урок способствует дальнейшему формированию умений узнавать виды голосеменных, сравнивать с папоротниковидными растениями....
06 06 2026 4:34:37
Элективный курс по биологии и экологии «Авиация и медицина XXI века» (разработано Л.А.Суриловой, учителем биологии и экологии гимназии № 1519 г. Москвы). Предпрофильная подготовка – это система педагогической, психологической, информационной и организационной деятельности, способствующая самоопределению учащихся в выборе дальнейшей профессии....
05 06 2026 10:11:10
"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....
04 06 2026 9:15:57
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....
03 06 2026 6:20:19
Наш проект является примером того, что достаточно простые методики могут позволить точно и объективно исследовать водные объекты в условиях школы.
...
02 06 2026 3:51:56
Использование ИКТ делает урок современным, научным и содержательным. Предлагается опыт использования УМК авторов В.Б.Захарова Н.И.Сонина «Биология. Многообразие живых организмов.7 класс». В основе урока – интеpaктивная и самостоятельно-поисковая деятельность учащихся.
...
01 06 2026 12:25:30
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 ::
