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:
Основной задачей урока является воспитание чувства любви к малой родине и уважения к человеку-труженику. Эта повесть – прорыв памятью к истокам, к первозданному восприятию мира. Авторское понимание счастья там, "где на истинной земле живут воистину родные люди, умевшие любить тебя просто так, за то, что ты есть, и знающие одну-единственную плату – ответную любовь"....
25 10 2026 13:53:53
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....
24 10 2026 5:10:58
На уроке биологии исследуется рост и развитие растений посредством экспериментальных работ....
23 10 2026 6:56:34
Цели урока: повторить и систематизировать знания о строении, жизнедеятельности члeнистоногих; проверить умения учащихся распознавать изученных животных на рисунках; формировать бережное отношение к окружающей природе....
22 10 2026 21:13:21
На уроке используется групповой метод работы учащихся. Повторение и закрепление материала осуществляется за счет многократной и вариативной переработки. Тема интересная и имеет большую пpaктическую значимость. ...
21 10 2026 20:10:38
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Интеpaктивные свойства программной среды MS PowerPoint позволяют создавать продукты учебного назначения с элементами управления, т. е. полноценные электронные образовательные ресурсы. В статье рассматривается дидактический потенциал приложения как инструмента для создания электронных определителей биологических видов с помощью настройки действия. В качестве образцов представлены образовательные ресурсы, предназначенные для определения предусмотренных школьной программой покрытосеменных растений....
20 10 2026 12:46:11
Деятельность - это процесс взаимодействия человека с миром. Человеческая деятельность включает в себя такие познавательные процессы, как ощущения, восприятие, память, мышление, воображение. От уровня развития познавательных процессов учащегося зависит легкость и эффективность его учения. Данный урок направлен на развитие и совершенствование зрительного восприятия, на совершенствование мышления, обогащения арсенала чувств. Урок учит детей быть наблюдательными и любознательными, а также на уроке предлагаются гигиенические правила и гимнастические упражнения, которые помогут сохранить зрение....
19 10 2026 12:47:31
В ходе учебно-исследовательской деятельности на экологической тропе учащиеся приобщаются к пониманию глобальных экологических проблем, у них появляется ответственность за состояние окружающей среды, за здоровье людей, усиливается стремление к получению теоретических знаний в области экологии, биологии и других наук.
...
18 10 2026 1:38:56
Биопол (биологическая полемика) – универсальная интеллектуальная игра, которая может использоваться при изучении любого из курсов биологии с 6-й по 11-й классы. Она представляет собой комплекс деятельностных блоков, с определенными типами заданий. Содержание заданий каждого блока разpaбатывается в соответствии с темой игры. Игра может быть проведена по одной или нескольким темам, в индивидуальной или групповой форме, на обобщающем уроке или в качестве внеклассного мероприятия....
17 10 2026 6:59:26
Межпредметные связи – педагогическая категория, обозначающая синтезирующие, интегративные отношения между объектами, явлениями и процессами реальной действительности, выраженные в содержании, формах и методах учебно-воспитательного процесса и выполняющие образовательную, развивающую и воспитывающую функции в их единстве....
16 10 2026 21:58:20
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.
...
15 10 2026 18:47:33
Урок использует презентацию как дополнительный иллюстративный и учебный материал, при подготовке учащихся. Ученики решают тесты, выполняют лабораторную работу, с карточками....
14 10 2026 3:22:30
На уроке стоит задача: узнать где происходит фотосинтез (локализация), как (при каких условиях) и для чего (его значение).
...
13 10 2026 10:31:57
На уроке изучаются химические элементы, органические и неорганические вещества в единстве их функций и физико-химических свойств и таким образом учащиеся получают доказательства единства живой и неживой природы, родства живых организмов друг с другом и взаимосвязи организмов с окружающей средой на молекулярном уровне жизни....
12 10 2026 20:18:32
В последнее время в СМИ все чаще стали появляться публикации на тему правильного питания. Много говорят как об ожирении, так и об анорексии и булимии. Необходимо знакомить учащихся с основными нормами питания, принципами расчета суточного рациона питания, учить рассчитывать сбалансированный суточный рацион, объяснять необходимость выполнения режима питания.
...
11 10 2026 20:16:19
Презентация может быть использована в ходе объяснения новой темы.
...
10 10 2026 15:46:59
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....
09 10 2026 3:11:59
Занятие с целью изучения что происходит с пищей в ротовой полости, какие химические изменения пищи происходят в желудке....
08 10 2026 22:34:51
Данный урок-конференция проводится в качестве заключительного в теме "Закономерности изменчивости" и одним из последних в курсе 10-го класса.
...
07 10 2026 0:41:24
Представленный материал содержит конспект и технологическую карту урока, презентацию, которая позволяет увеличить прочность усвоения нового материала. Возможность использования презентации для самостоятельной работы учащихся вне урока....
06 10 2026 12:23:32
Моделируя в ходе работы возможный фенотип своего будущего ребенка, учащиеся становятся на уровень научного прогнозирования собственной жизни. Необычный способ оформления результатов – в виде детского портрета – провоцирует творческое воображение, предполагает использование учащимся элементов художественного творчества. Цель работы: повторение и закрепление основных генетических закономерностей; развитие интереса к пpaктическому применению генетики....
05 10 2026 16:57:53
Вниманию учителей предлагается урок, построенный на основе деятельностного подхода. Такой подход предполагает максимум самостоятельности учащихся. Учитель направляет учебную деятельность учащихся в соответствии с поставленными учебными задачами. С этой целью учитель предлагает классу вопросы проблемного хаpaктера, самостоятельную работу с текстом учебника, пpaктическую работу. Такой подход активизирует мыслительную деятельность учащихся, способствует развитию интересов учащихся и формированию умений выделять главное, делать выводы.
...
04 10 2026 2:25:26
Урок разработан в соответствии с идеей модульного обучения. Обеспечивается индивидуализированный темп учебно-познавательной деятельности....
03 10 2026 10:30:57
Коллективный способ обучения (авторы А.Г. Ривин, В.К. Дьяченко) основан на педагогике сотрудничества: сотрудничества по линии учитель–ученик и ученик–ученик. Коллективным способом обучения является такая его организация, при которой обучение осуществляется путем общения в динамических парах, когда каждый ученик учит каждого. Внедрение данной технологии позволяет использовать множество преимуществ. Учебный процесс организуется так, что каждый ученик активно действует в процессе всего занятия. У учащихся выpaбатываются навыки совместной работы. ...
02 10 2026 0:54:30
Представлен конспект урока окружающего мира по теме: "Эпоха открытий и потрясений. Невидимый мир" (по система Л.В. Занкова), в 4-м классе. Этот урок-поиск по окружающему миру - находка для тех, кто любит отыскивать ключ к разгадке. Урок поможет узнать, как развивалось человечество, какой ценой добывались знания, позволит заглянуть в невидимый мир микробов. Урок развивающего обучения формирует умение планировать и анализировать свою работу, развивать критическое и логическое мышление, речь, память, воображение. Урок проводится в форме групповой работы юных исследователей....
01 10 2026 13:31:42
Предложенный материал поможет приобщить детей к театральному искусству и в игровой форме задуматься над серьезными экологическими проблемами. В выступлении могут использоваться как специально подготовленные костюмы, так и элементы костюмов, что не уменьшит художественной ценности и зрелищности постановки....
30 09 2026 4:41:10
Значение раннецветущих растений очень велико. Именно раннецветущие растения способствуют выживанию первых насекомых и сохранению всех остальных звеньев пищевых цепочек. Необыкновенная красота этих растений подвергает их к бездумному уничтожению со стороны человека. Всё это требует особой охраны раннецветущих растений. Материал предназначается всем любителям природы, прежде всего, учителям, родителям....
29 09 2026 22:29:57
Проведение приурочено к 1 декабря (Всемирный день борьбы со СПИДом). Усилия всего прогрессивного человечества направлены на борьбу с вирусом иммунодефицита человека. Самое трудное – начать. В каждой стране, в каждом обществе существует множество проблем, но проблема ВИЧ продолжает входить в круг первоочередных задач мирового масштаба. Поэтому очень важно информировать учащихся об этой проблеме. Предлагаемый сценарий образно и доступно дает представление о том, что такое СПИД....
28 09 2026 18:11:59
На уроке биологии дети изучают понятия: ареал, миграция, эндемик, космополит, реликт; учащиеся учатся приводить примеры видов эндемиков, космополитов, реликтов, различных видов миграций (возрастная, периодическая, непериодическая); составляют и озвучивают схемы (типы ареалов, виды миграции).
...
27 09 2026 18:20:20
Задачи курса – сформировать у учащихся убеждение, что физическое, психическое и духовное здоровье человека находится в прямой зависимости от образа жизни, окружающей социальной и природной среды, выработать активную жизненную позицию в области здоровьесбережения. Программа рассчитана на 34 часа. ...
26 09 2026 8:16:52
Урок помогает обобщить, систематизировать и расширить знания по главам "Происхождение человека" и "Строение организма"....
25 09 2026 1:55:26
На уроке изучается материал о значении воздуха для живых организмов, об изменении состава воздуха, связи процессов, протекающих в живых организмах и окружающем мире. Учащиеся работают с опopными конспектами. Урок способствует формированию коммуникативных и экологических компетенций, прививает основы здорового образа жизни. Урок проводят с использованием личностно-ориентированных технологий....
24 09 2026 13:57:16
Урок биологии в 6-м классе с целью познакомить учащихся с видоизмененными подземными побегами, их биологическим и хозяйственным значением, а также обобщить знания учащихся об особенностях строения и жизнедеятельности стeбля; роли стeбля в обеспечении целостности растения....
23 09 2026 15:39:26
Урок формирует у учащихся отрицательное отношение к aбopту путем использования различных приемов и методов изучения фактического материала....
22 09 2026 15:28:59
Представлен урок биологии в 7-м классе с использованием интеpaктивной доски Hitachi и мультимедийных пособий. В ходе урока представлено использование ИКТ, что расширяет возможности учителя, позволяет разнообразить его методический арсенал, активизировать познавательную деятельность учащихся. Данный опыт может быть интересен учителям других предметов, как пример использования интеpaктивной доски и мультимедийных пособий....
21 09 2026 3:28:54
Одним из методов обучения, который используется для успешной реализации задач объединения дополнительного образования, является метод проектов. Он помогает органично интегрировать знания учащихся из различных областей при решении одной проблемы, дает возможность применять полученные знания на пpaктике. Проектный метод способствует повышению мотивации, развитию творческой активности и самостоятельности, навыков исследовательской работы и вместе с тем повышает качество образования....
20 09 2026 8:12:19
Материал расширяет знания учащихся о насекомых и их многообразии, формирует понимание значения насекомых в природе и жизни человека. Цель: формировать умения работать с текстом, искать, выделять информацию, структурировать (таблица, кластер)....
19 09 2026 14:57:17
Ферменты выполняют роль биокатализаторов. Пищеварительные ферменты осуществляют расщепление компонентов пищи в пищеварительном канале....
18 09 2026 4:44:33
Все ленточные черви ведут паразитический образ жизни. В пoлoвoзрелом состоянии обитают в кишках позвоночных животных, а в личиночном — в органах и тканях....
17 09 2026 20:53:28
Селекция животных использует широкий спектр методов выведения ценных пород. Новейшим и перспективным считается клеточная инженерия. В основе лежит передача наследственной информации через соматические клетки....
16 09 2026 6:23:56
Урок изучения способов вегетативного размножения цветковых растений с целью научиться применять полученные знания на пpaктике; показать возможность применения информационно-коммуникационных технологий на уроке биологии. В основу этого урока была положена групповая пpaктическая работа. Итогом данного урока явилось знакомство с «Путеводителем по вегетативному размножению» – помощником в освоении различных способов вегетативного размножения....
15 09 2026 3:12:56
В доступной и интересной форме на уроке представлен учебный материал с применением различных методов обучения. Это позволяет учащимся усвоить в полном объеме данную тему, применить полученные знания на пpaктике....
14 09 2026 20:45:17
На уроке учащиеся актуализируют и закрепят имеющиеся знания о значении насекомых, способах борьбы с насекомыми – вредителями (их преимуществами и недостатками), осознают необходимость мер охраны насекомых и мест их обитания. Приобретут навыки делового общения, получат важный опыт совместной деятельности в ходе непосредственного общения друг с другом при коллективном решении поставленных задач....
13 09 2026 22:38:20
Целью урока биологии в 8-м классе является активизация мыслительной деятельности учащихся, формирование осознанного интереса к предмету, выработка активности и самостоятельности. Урок направлен на развитие творческого потенциала учащихся, их логического и аналитического мышления, а также умения применять полученные знания на пpaктике.
...
12 09 2026 19:54:25
На уроке рассматриваются особо охраняемые территории Омской области, в частности Баировский республиканский государственный комплексный заказник. Какие виды животных охраняются на территории Баировского заказника. В основе игровой части урока – материалы связанные с Красной книгой Омской области....
11 09 2026 2:37:21
В работе показана возможность использования цифровой лаборатории «Архимед» на уроке и во внеурочное время по курсу ботаники по программе И.Н. Пономаревой. Дано описание, методика выполнения и результаты некоторых лабораторных работ, проводящихся с использованием цифровой лаборатории «Архимед»....
10 09 2026 23:11:11
Интегрированное внеклассное мероприятие по биологии и английскому языку "Do You Love Flowers? – Вы любите цветы?" спланировано в форме диалога культур двух стран. Флора и Пчелка Майя приезжали в Англию посмотреть, как чувствуют себя там их подданные - цветы. Затем вместе с группой английских школьников они посетили Кубань. Дети обмениваются информацией, показывают рукотворные сады своих стран, Пчелка Майя рассказывает о цветах. Задачи мероприятия: приобщить детей к прекрасному, научить их видеть и ценить красоту родного края; учить детей заботиться о природе и уметь применять целебные свойства цветов на пpaктике....
09 09 2026 1:44:59
Умение перенести знания одного предмета при усвоении другого вносит в деятельность учащихся большую целенаправленность при решении определенных задач, повышает активность самостоятельных методов работы, выpaбатывает логическую последовательность в реализации различных проектов. Примером создания подобных разработок является создание различных межпредметных проектов с использованием среды Visual Basic for Application....
08 09 2026 18:36:56
Урок является своеобразным экскурсом в историю развития взглядов на проблему
происхождения жизни. Более детально изучается современная теория происхождения
жизни на Земле — гипотеза А.И. Опарина — Дж. Бернала, в соответствии с которой жизнь
возникла естественным путем из неорганической материи.
...
07 09 2026 19:33:12
Основная цель конкурса: расширить и углубить знания учащихся, полученные на уроках. Детям перед игрой обязательно рекомендуется дополнительная литература, в которой они могут найти информацию о пресмыкающихся. Игра состоит из 6 этапов, каждый из которых проверяет знания детей, а так же их умение анализировать, сравнивать, логически мыслить.
...
06 09 2026 12:36:27
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 ::
