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}
Интеллектуально-познавательная игра обобщает знания по зоологии с основами экологии и прививает интерес к предмету. Вопросы и задания, используемые в игре, соответствуют уровню развития учащихся 7-го класса. Игра может быть проведена на уроке в качестве закрепления материала школьного курса зоологии по окончании первого полугодия, или как внеклассное мероприятие, например, во время проведения предметной недели по биологии....
02 05 2026 11:38:10
Урок формирует и углубляет знания об экологии как науке, её предмете и задачах, о морфологическом многообразии факторов. Формирует специальные умения определять воздействие экологических факторов на организмы. Продолжает формировать общеучебные умения работать с конспектом, дополнительной литературой, интернет-ресурсами....
01 05 2026 5:54:36
Это первый урок по теме – урок усвоения новых знаний, построенный в мультимедийной технологии. Новые понятия, изучаемые на уроке, проходят через слайдовую презентацию, которая способствует усвоению материала учащимися с разными ведущими каналами восприятия, разными доминирующими полушариями головного мозга. Лабораторная работа позволяет сделать учащимся самостоятельные выводы, которые сопоставляются с выводами учителя....
30 04 2026 14:11:45
В ходе самостоятельной работы учащихся на уроке осуществляется развитие личности, компетентной в сфере самостоятельной познавательной деятельности. В рамках поставленной цели решаются следующие задачи: организация навыков самообразования, формирование умений самостоятельной работы, повышение уровня самоорганизации и самоконтроля....
29 04 2026 3:36:54
Урок на тему «Индивидуальное развитие организмов» для учащихся 9-х классов направлен на углубление и систематизацию знаний об онтогенезе организмов и его этапах....
28 04 2026 17:36:30
Обобщающий урок по теме направлен на обучение решению задач 2-й части ЕГЭ задание №39. В начале урока проводится повторение фаз митоза и мейоза, выявления сходства и отличия процессов, решение теста с выбором одного или нескольких вариантов ответов....
27 04 2026 18:10:28
Цель занятия-экскурсии – показать, что состояние живой природы зависит от погодных условий, времени дня, состава и структуры почвы; подчеркнуть необходимость знания географических закономерностей; закрепить знания о назначении географических приборов и живых барометров для определения погодных условий....
26 04 2026 22:55:52
Автором предложена разработка сценария празднования Дня птиц «Здравствуйте, птицы!» и форма проведения мероприятия: конкурсно-игровая. В сценарий включены произведения знаменитых поэтов и писателя. Предложено музыкальное оформление праздника, использование современных технических средств: компьютера, проектора....
25 04 2026 5:29:45
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.
...
24 04 2026 7:54:55
Использование презентации, мультимедийного проектора, учебного электронного пособия, опopных схем, условных знаков, алгоритмов действия при решении генетических задач, игры на уроке позволяет быстро вовлечь учащихся в работу, оптимально организовать их деятельность, обеспечивая обратную связь.
...
23 04 2026 16:59:12
Данная разработка предлагает проведение нестандартного урока с целью ознакомить учащихся с основными экологическими проблемами, показать зависимость всего живого от деятельности человека. На уроке использованы элементы театрализации, творческие отчеты групп, лабораторный пpaктикум.
...
22 04 2026 20:10:27
![]("/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....
21 04 2026 16:57:52
Представлен конспект урока биологии по теме "Класс Двудольные. Семейство Пасленовые"....
20 04 2026 13:56:29
Внеклассное занятие «Правильное питание – основа здоровья» проводится для учащихся 8-го класса, изучающих биологию человека, при изучении темы «Пищеварительная система». Древняя мудрость гласит: все болезни к нам приходят через рот. Действительно, правильное питание играет важную роль для сохранения здоровья. Что означает правильное питание, школьники узнают на данном мероприятии. Проведенное предварительное анкетирование привлечет интерес учащихся, ведь говорить они будут о том, как питаются сами....
19 04 2026 4:32:42
ЭОР создают эффект присутствия («Я это видел!»), у учащихся появляется интерес, желание узнать и увидеть больше. Показаны возможности использования цифровых образовательных ресурсов на примере урока "Учение Чарлза Дарвина о естественном отборе"....
18 04 2026 9:26:41
В разных условиях среды естественный отбор имеет различный хаpaктер. Выделяют три формы естественного отбора: движущий, стабилизирующий, дизруптивный....
17 04 2026 14:46:25
Свертывание крови – физиологический процесс, предотвращающий выход плазмы и клеток крови из кровеносного русла, путем поддержания целостности сосудистой стенки....
16 04 2026 15:52:22
Для протекания процессов жизнедеятельности всем клеткам необходима энергия. Они получают энергию в процессе дыхания. Дыхание и его значение Дыхание — процесс,...
15 04 2026 12:43:52
Использование этой технологии позволяет значительно разнообразить уроки естественно-научных дисциплин. Основная идея технологии «Обучение в сотрудничестве» - учиться вместе.
...
14 04 2026 8:26:28
Предлагается четыре варианта задач по генетике. В каждом варианте три задачи по моногибридному скрещиванию, дигибридному скрещиванию и скрещиванию, сцепленному с полом.
...
13 04 2026 0:12:50
"ИСУД" (индивидуальный стиль учебной деятельности ученика) является частным случаем развивающего обучения. Эта технология специально спроектирована как открытая система для добавления новых приёмов и форм работы и для корректирования и модернизации системы ресурсов учебного успеха ученика. В статье показано использование приёмов ИСУД на уроке биологии в 10-м классе по учебнику В.Б. Захарова, Н.И. Сонина.
...
12 04 2026 8:31:23
Древесная растительность является основным местом обитания птиц. Они используют все горизонты древесной растительности как в отношении убежища для гнезда, так и в отношении пищи....
11 04 2026 1:45:59
Я предлагаю вашему вниманию методическую разработку по решению генетических задач различной степени сложности.
Одним из условий обеспечения глубоких и прочных знаний у учащихся является организация их пpaктической деятельности. Этот пpaктикум позволяет преодолеть страх при решении задач, так как содержит алгоритм решения задач и примеры задач, которые могут выполнить учащиеся без помощи учителя. Алгоритмы и ключевые слова в пpaктикуме дают возможность легко освоить решение задач по генетике, а также позволяют учителю проверить пpaктические умения учащихся.
...
10 04 2026 8:44:12
Урок-путешествие по природоведению для 5-го класса. Разработан в соответствии со структурой программы для общеобразовательных школ авторов А.А.Плешакова и Н.И.Сонина и учебника для общеобразовательных школ этих же авторов. Тема изучается в течение двух уроков. На первом уроке изучается новый материал, а на втором уроке проводится завершение его изучения и закрепление полученных знаний. На дом учащиеся получают творческое задание....
09 04 2026 19:21:49
Урок проводится в форме ролевой игры с участием специалистов – историка, химика, врачей, эколога, статистика, фармаколога. На уроке демонстрируется опыт, доказывающий вред курения; проводится пpaктическая работа "Оценка микроклимата классной комнаты".
...
08 04 2026 2:54:14
Краеведческий принцип дает возможность учащимся в повседневной обстановке наблюдать «природную действительность». Человеку следует напомнить, что род людской – один из биологических видов, возникший в результате эволюции биосферы. Презентация отражает основную мысль работы: устанавливать и развивать причинно-следственные связи как последовательность событий в цепи....
07 04 2026 9:23:41
Генетика, наука о наследственности и изменчивости живых организмов. Так как эти свойства присущи всем без исключения организмам, они представляют важнейшие...
06 04 2026 20:17:17
Основные задачи урока: развить понятие об особенностях строения сердца, обеспечить усвоение знаний о его приспособленности к выполняемым функциям, совершенствовать умение работать с муляжами; развивать умения сравнивать, обобщать; воспитывать самостоятельное мышление в зоне ближайшего развития. ...
05 04 2026 19:46:27
Тренажер предназначен для выработки устойчивых навыков решения генетических задач основных типов. Он состоит из варианта для учащегося (таблицы, в результате работы с которыми формируется условие задачи) и варианта для учителя (таблицы для формирования ндивидуальных заданий и ответы к задачам). Большое количество задач позволяет организовать индивидуальную работу в классах с любой наполняемостью, а компактность дает возможность использовать тренажер в качестве раздаточного материала для работы в классе и дома.
...
04 04 2026 0:51:13
Урок проводится с использованием различных методов (презентация, работа в группах, лабораторная), но основной метод – это исследование. Такая форма организации урока зоологии учит наблюдать, видеть, сравнивать и делать выводы. На уроке используется компьютер, микроскопы, лупы, натуральные объекты, готовые препараты и сделанные учащимися. Урок показывает единство происхождения и строения растений и животных.
...
03 04 2026 12:26:44
На уроке учащиеся повторяют строение споровых растений, знакомятся с многообразием голосеменных, изучают особенности голосеменных на примере класса хвойных, значение голосеменных в природе и жизни человека. Урок способствует развитию логического мышления, умений использования знаний для решения задач. ...
02 04 2026 17:28:43
Урок разработан для учащихся 5-го класса, насыщен новыми терминами, большим объемом нового материала, но использование современной информационной технологии и игровых элементов позволяют сделать урок интересным и легким в восприятии материала.
...
01 04 2026 10:40:10
Курс "Собака в городе" имеет комплексный хаpaктер, так как включает в себя основы зоологии, генетики, селекции, учения о высшей нервной деятельности животных, экологии. В программу включены основные темы, которые необходимы подросткам для развития творческих и натуралистических умений, гуманности, формирования экологической культуры. Прослушав элективный курс, школьники смогут научиться правильно содержать и воспитывать собаку, оказывать ей первую медицинскую помощь, узнают права и обязанности владельца собаки, что поможет стать им стать культурными и дисциплинированными людьми. ...
31 03 2026 15:40:24
Цель: рассмотреть деятельность человека, анализируя его созидательную и разрушительную роль в природе и обществе, используя полученные знания на уроках биологии, обществознания, истории.
...
30 03 2026 19:27:25
Многие виды морозника имеют густые корневища, которые помогают им выживать в условиях низких температур...
29 03 2026 15:17:56
Усвоение биологических знаний наиболее эффективно при непосредственном знакомстве учащихся с многообразием окружающего мира в природе. Самая близкая к нам растительность около домов, по дорогам, на ближайших пустырях представляет большой биологический интерес. Цель экскурсии: познакомить учащихся с особенностями растений, произрастающих вдоль дорог, на пустырях, у дорог в непосредственном знакомстве с растениями в природе....
28 03 2026 20:29:10
Автотрофные бактерии — это бактерии, которые могут синтезировать органические вещества из неорганических в результате фотосинтеза (фототрофные) и хемосинтеза (хемотрофные)....
27 03 2026 8:11:54
Урок представлен групповым проектом. Каждая группа работает над определённой проблемой, выдвигает гипотезу и в ходе работы подтверждает или опровергает её. Группа «Историки» освещает историю переливания крови; группа «Медики» рассказывает о групповых факторах крови; группа «Генетики» решает пpaктические задачи; группа «Социологи» рассказывает о результатах анкетирования; группа «Служба крови» освещает проблемы донорства....
26 03 2026 3:23:36
Внеклассное занятие «Правильное питание – основа здоровья» проводится для учащихся 8-го класса, изучающих биологию человека, при изучении темы «Пищеварительная система». Древняя мудрость гласит: все болезни к нам приходят через рот. Действительно, правильное питание играет важную роль для сохранения здоровья. Что означает правильное питание, школьники узнают на данном мероприятии. Проведенное предварительное анкетирование привлечет интерес учащихся, ведь говорить они будут о том, как питаются сами....
25 03 2026 16:49:19
Цель урока - повышение мотивации учения, развитие познавательного интереса к предмету. Современные компьютерные технологии позволяют на этапе объяснения новой темы использовать слайд-шоу, придают ему большую эмоциональность.
...
24 03 2026 0:25:36
Урок расширяет знания учащихся о многообразии насекомых, вводит понятие "экологическая группа" на примере знакомства с насекомыми. ...
23 03 2026 6:58:23
Урок расширяет знания о раннецветущих растениях поселка и учит бережному отношению к ним. Развивает познавательную активность и коммуникативные способности учащихся, расширяет знания о первоцветах....
22 03 2026 18:55:13
Представлен конспект урока на тему "Шляпочные грибы, их строение, питание, размножение". На уроке учащиеся знакомятся с особенностями строения, питания и размножения шляпочных грибов....
21 03 2026 0:43:31
Лимфа содержит лейкоциты, часть которых попадает в лимфатические капилляры из тканевой жидкости, а часть образуется в лимфатических узлах. Лимфатические капилляры напоминают кровеносные, но закрыты с одного конца....
20 03 2026 10:55:51
У учеников уже сформировано представление о покровах тела, опopно-двигательной системе, способах передвижения, дыхательной, пищеварительной, выделительной системе. И данная тема непосредственно связана с предыдущими темами, даёт представление о целостности организма и его эволюционном развитии. Предлагается дифференцированное домашнее задание.
...
19 03 2026 18:34:24
Урок посвящен многообразию земноводных, способствует систематизации и обобщению знаний по теме. В целях повышения мотивации применяются здоровьесберегающие, ИКТ-технологии, технологии сотрудничества и проектной деятельности....
18 03 2026 0:24:38
Учащиеся самостоятельно открывают третий закон Г.Менделя. При этом отpaбатываются навыки решения генетических задач, полученные в 9-м классе. Задачи учителя осуществлять контроль и оказывать помощь при затруднении в решении задач и формулировке выводов....
17 03 2026 0:42:18
Урок с ЭОР, размещенных на сайте единой коллекции цифровых образовательных ресурсов http://school-collection.edu.ru. Приводится примерная схема составления технологической карты урока на основе электронно-образовательных ресурсов....
16 03 2026 2:10:28
На уроке показано многообразие химических элементов и соединений, входящих в состав живых организмов, значение их в процессе жизнедеятельности. Формируются умения и навыки самостоятельной работы с учебником, с цифровыми источниками информации, умение выделять главное, формулировать выводы....
15 03 2026 19:14:54
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....
14 03 2026 17:12:38
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 ::
