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:
Элективный курс "Экологический калейдоскоп" помогает учащимся овладеть элементарными навыками исследовательской деятельности в природе, сформировать новый стиль мышления, как средство преодоления экологического кризиса. Курс рассчитан на учащихся 13–15 лет, содержит 3 раздела: введение, мониторинг окружающей среды, итоги работы. Занятия курса носят в основном пpaктическую направленность. ...
25 01 2026 3:40:44
Все лесные звери в ужасе бегут от пищевого монстра - Колобка, испечённого из опасных для здоровья продуктов. Основная цель сценария "Пищевой Монстр, или Новые приключения Колобка" - призыв к здоровому образу жизни. Используя такие современные педагогические технологии как сказкотерапия, игротерапия, смехотерапия, можно привлечь внимание ребят к вопросу правильного питания как залога долголетия.
...
24 01 2026 2:10:18
Цели урока - формирование новых биологических понятий: эры, периоды, динозавры - древние пресмыкающиеся....
23 01 2026 11:13:50
Урок биологии разработан для 7-го класса с применением основ гуманной педагогики. Тип урока – изучение и первичное закрепление знаний. На уроке создаются условия для развития у учащихся положительной мотивации к обучению биологии. Целью данного урока является не только усвоение новых знаний учащимися, но и развитие умения видеть и чувствовать красоту, воспитание бережного отношения к окружающему миру....
22 01 2026 2:52:10
Разработанный технологический пакет к уроку биологии с использованием видеоматериала из видеоряда коллекции Национального географического общества «Крылья над Серенгети / жизнь и cмepть на африканских равнинах» позволяет акцентировать эмоции учащихся, сообщить материал и обеспечить полисенсорность познания. Отрывок фильма демонстрируется после объяснения учителя. После просмотра следует обсуждение увиденного. Разработано тестирование на разных этапах урока и представлен углубленный вариант....
21 01 2026 6:29:24
Предлагаемый элективный курс предназначен для учащихся 9-х классов. Элективный курс "Открывая занавес "раскрывает значимость биологических знаний, применения знаний в жизни, в технологии, в строительстве. Раскрывает широту возможностей и связей биологической науки с другими науками. В программе предусмотрены современные методы и технологии обучения - работа в группах, мозговой штурм, защита проектов, презентаций, работа с научной и справочной литературой, исследовательские и творческие работы учащихся....
20 01 2026 14:57:34
В современной российской школе большая часть знаний преподносится в готовом виде, и одной из главных трудностей для учащихся является самостоятельный поиск информации, добывание знаний. Поэтому организация учебной исследовательской деятельности и развитие исследовательских умений помогают школьникам лучше справляться с требованиями программы, а также развивают у них логическое мышление, создают внутреннюю мотивацию учебной деятельности....
19 01 2026 10:27:30
Уже в древности философские понятия изменяемости мира привели к представлению об изменяемости живых существ, но в силу недостаточного накопления фактического материала эти понятия чаще всего были результатом умозаключений....
18 01 2026 5:44:33
Автор знакомит учащихся с пищеварением в ротовой полости, с функцией и строением ротовой полости. Учит соблюдать правила гигиены. Ориентироваться в учебнике, работать с текстом и рисунками....
17 01 2026 19:15:45
Урок по одночасовой программе для общеобразовательных школ разработан по технологии РКМЧП. Модель урока включает три этапа: вызов, осмысление, размышление. Основные приемы, используемые на данном уроке: работа с ключевыми словами, верными-неверными суждениями, текстом учебника, электронным носителем, составление кластеров, синквейнов.
...
16 01 2026 2:16:30
Изменчивость не создается человеком, он только подвергает органические существа новым жизненным условиям, и природа, действуя на них, вызывает их изменения....
15 01 2026 5:41:58
Урок-конференция по теме «Отряды млекопитающих: парнокопытные и непарнокопытные» построен в форме ролевой игры. Во время проведения урока учащиеся знакомятся с многообразием млекопитающих, с их значением в природе и жизни человека, необходимостью и мерами их охраны. При подготовке к уроку используется метод опережающих заданий. При рассказе о представителях данных отрядов учащиеся показывают подготовленные ими презентации....
14 01 2026 4:17:27
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?...
13 01 2026 9:15:36
Современная школа должна формировать навыки здорового образа жизни. В данной работе рассказано о реализации программы «Здоровье» в школе. Одной из форм работы является игра КВН. Авторы предлагают сценарий КВН «Смотри. Слушай. Решай».
...
12 01 2026 23:39:18
Данный элективный курс реализует личностно-деятельный подход в обучении биологии на основе проектной деятельности учащихся, базируется на интеграции и экологизации знаний, требует обращения учащихся к их субъективному опыту и в полной мере углубляет знания и совершенствует умения по теме «Зрительный анализатор».
...
11 01 2026 11:28:53
Обобщение и повторение в виде урока-игры по теме «Историческое развитие растительного мира на Земле»....
10 01 2026 17:13:30
Проект охватывает тему "Гигиена органов и систем органов. Основы сохранения здоровья" из биологии и социальной экологии, и "Профилактика наркотизации, табакокурения школьников" по психологии. Работа способствует формированию критического мышления. Пpaктическая работа позволяет учащимся более глубоко усвоить понятия "здоровье", "гигиена", "ответственность", "вредные привычки", "стресс". Проблемные вопросы развивают интерес к предмету и собственному здоровью....
09 01 2026 19:56:57
Задачи урока направлены на то, чтобы познакомить и сформировать у учащихся представление о внутриклеточных паразитах, механизмах проникновения и воздействия вирусов на клетку хозяина, а также профилактику и меры борьбы с вирусами, вызывающими болезни растений, животных и человека....
08 01 2026 19:48:15
Учащиеся исследуют начальные этапы развития жизни на Земле, выявляют причинно-следственные связи и последствия и делают вывод о направлении эволюции. На уроке используется технология индивидуально-группового обучения. ...
07 01 2026 22:18:39
Работа представляет собой урок природоведения в 5-м классе по теме "Методы изучения природы" по программе А.А. Плешакова и Н.И. Сонина. На данном уроке реализуется принцип деятельностного подхода, используются групповая и индивидуальная формы работы....
06 01 2026 14:44:41
Программа разработана для учащихся 7-х классов с использованием элементов информационного интегрированного продукта "КМ-Школа". Курс факультатива служит для дополнения и углубления базового образования по предмету "Биология". Предлагаемая программа удовлетворяет познавательные интересы, развивает творческие способности, расширяет знания о животном мире....
05 01 2026 23:38:36
В данном уроке отражены вопросы возникновения жизни на Земле. С древних времён и до наших дней существовали различные концепции по этому поводу. В настоящее время живое происходит только от живого, но вопрос возникновения жизни на Земле остаётся открытым.
...
04 01 2026 9:33:10
Спецкурс предназначен для учащихся старших классов и опирается на знания, полученные ими при изучении дисциплин об организме человека. Цель: формирование у старшеклассников знаний по профилактике заболеваний, воспитание ответственного отношения к своему здоровью и окружающих....
03 01 2026 0:17:11
Урок биологии по УМК Введенского Э.Л., Плешакова А.А. «Биология. Введение в биологию». Цель урока: формирование представлений о гене как основе наследственности организмов. В ходе урока учащиеся получают первоначальные представления о наследственности, материальных носителях ее хранения и передачи....
02 01 2026 19:39:13
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Представленный урок может служить примером повышения мотивации информационными технологиями. Урок обобщает знания учащихся о лекарственных растениях Ростовской области интеграцией знаний из области биологии, географии и экологии. Построен в форме игры, участвуют два педагога, один из которых выступает в образе сказочной «Травницы»....
01 01 2026 13:32:39
В моей работе тесно соединились две области деятельности – учебная и внеклассная. Я смогла их соединить благодаря развитию живого уголка. В основе моей профессиональной деятельности, как учебной, так и деятельности по авторской программе, объединения детей и подростков в школьное биологическое общество «Импульс» лежит развитие живого уголка, природоохранная и исследовательская направленность.
...
31 12 2025 2:11:22
Метод Менделя содержит в основе анализ закономерностей наследования как в тех случаях, когда родительские организмы отличались по одной альтернативной паре (моногибридное скрещивание), так и в тех случаях, когда они отличались по нескольким альтернативным парам признаков (ди, три, поли гибридное скрещивание)....
30 12 2025 14:32:56
Представлен заключительный урок по курсу 8-го класса "Влияние курения на организм человека".
...
29 12 2025 9:20:46
Цель урока: обобщение знаний учащихся по теме. Форма урока, интересные задачи помогут учащимся систематизировать знания. Комплексный подход выявляет уровень усвоения материала и обученности учащихся....
28 12 2025 4:11:37
Интеллектуальная игра способствует активизации познавательной деятельности, развивает интеллектуальные и творческие способности, вносит соревновательные элементы в образовательный процесс; состоит из трех агонов, между которыми проходят творческие конкурсы.
...
27 12 2025 21:39:10
В работе представлены теоретические основы технологии критического мышления учащихся и разработаны уроки по курсу биологии "Человек", 8-й класс по учебнику Н.И. Сонина. Уроки разработаны соответственно модели описанной С.И. Заир-Бек, и имеют основу, состоящую из трёхфазного процесса: вызов - реализация смысла (осмысления содержания) - рефлексии (размышления).
...
26 12 2025 17:19:31
Цель урока – повторить основные понятия темы «Строение клетки», научиться использовать научную терминологию; систематизировать умение хаpaктеризовать особенности прокариот и эукариот. У учащихся развивается познавательная активность, умение применять фактические знания в игровой ситуации. Дети учатся пользоваться цифровым микроскопом....
25 12 2025 7:22:39
Цель занятия: познакомить учащихся с историей использования человеком наркотических веществ, причинами появления наркомании, классификацией и видами психотропных веществ, показать негативные воздействия наркотиков на организм человека, проанализировать причины и механизмы возникновения наркотической зависимости, показать пути решения сложных проблем без привлечения психостимуляторов.
...
24 12 2025 15:45:15
Цели урока: сформировать представление о строении и функциях крови, продолжить формирование понятия "система органов" на примере кровеносной системы....
23 12 2025 6:48:41
Урок направлен на изучение и закрепление новых знаний, целями являются: формирование понятий «Вид», «Критерии вида», создание условий для реализации учебных возможностей ученика.
...
22 12 2025 6:52:30
Выполняя творческие проекты, школьники раскрывают причины загрязнения природной среды, предлагают меры сохранения благоприятной окружающей среды. Природный ландшафт положительно влияет на психоэмоциональную сферу человека, сохраняет здоровье будущих поколений....
21 12 2025 5:58:33
Тканевая жидкость, кровь и лимфа образуют внутреннюю среду организма, которая нужна для существования и нормального функционирования органов и организма в целом....
20 12 2025 10:18:46
Урок по теме "Общие признаки хордовых животных. Подтип Бесчерепные", построенный на основе групповой работы, с использованием интеpaктивных схем электронного учебника компании "1С" — "Животные. 7-й класс"....
19 12 2025 17:57:27
Урок закрепления и обобщения знаний, полученных на предыдущих уроках, лучше всего провести в виде игры. В этом случае учащиеся в лёгкой, непринужденной форме повторяют, систематизируют и обобщают материал, изученный ими раньше.
...
18 12 2025 5:32:39
Человек активно использует природные богатства, и очень часто он делает это, не зная законов природы, а незнание их приводит к непоправимым последствиям. Поэтому учащиеся должны знать и понимать естественные процессы, которые обеспечивают устойчивую целостность природы. Данный урок позволит учащимся по-новому взглянуть на известные явления живой природы, повысит мотивацию обучения, расширит кругозор.
...
17 12 2025 18:37:27
Цель работы: показать роль насекомых как переносчиков возбудителей болезней человека и паразитов сельскохозяйственных животных, используя элементы технологии РКМЧП (развитие критического мышления через чтение и письмо)....
16 12 2025 19:22:53
В современную эпоху быстрого обновления знаний и информационных технологий важное место в формировании творческих способностей учащихся занимает исследовательский метод обучения. Учебно-исследовательская работа с учащимися в нашей школе организуется по двум направлениям: урочная учебно-исследовательская деятельность учащихся: проблемные уроки, семинары, пpaктические и лабораторные занятия, урочные проекты; внеурочная учебно-исследовательская деятельность учащихся, которая является логическим продолжением урочной деятельности.
...
15 12 2025 9:49:29
Представлен нестандартный урок биологии "Метаморфозы", который может быть проведен в конце 10-го класса после изучения темы "Размножение и развитие организмов". Главная цель урока - формирование рефлексивных качеств, создание условий для осмысления школьниками собственных возможностей и стимулирование стремления меняться и развиваться. Некоторые идеи этого урока могут быть положены в основу классного часа для учащихся 9–11-х классов....
14 12 2025 3:13:10
Представленный урок является примером классического комбинированного урока, включающего все его этапы. В ходе урока формируются знания о составе крови, строении и функционировании ее форменных элементов, воспитывается интерес к предмету. На уроке сочетается использование фронтальных и индивидуальных методов работы, работа с микроскопом, демонстрация наглядных пособий, решение биологических задач....
13 12 2025 23:11:14
Учащиеся знакомятся с лекарственными растениями, правилами сбора и охраны растений; учатся различать самые обычные цветущие травы: тысячелистник, чистотел, одуванчик; учатся ценить и беречь красоту природы; развивают речь, логическое мышление; закрепляют знания правил поведения в природе, ориентирования....
12 12 2025 6:48:39
Структура урока предполагает активный поиск при изучении нового материала. Учащиеся сами выдвигают обучающие задачи в соответствии с темой. Используются следующие методы: эвристическая беседа; проблемное изложение изучаемого материала; частично-поисковая исследовательская деятельность; коммуникативные технологии....
11 12 2025 19:19:28
Цель урока — познакомить учащихся с многообразием плодов и их классификацией; закрепить понятия "завязь", "цветок", "околоцветник", "соцветия"; научить учащихся распознавать различные типы плодов....
10 12 2025 7:47:31
Знания, приобретенные на уроке, становятся достоянием учащихся только при условии, если они закрепляются в процессе самостоятельной работы. Решению данной задачи помогает использование модульной технологии обучения. Все ученики в течение урока учатся достигать поставленной цели, представляют конечный результат, получают оценку и в соответствии с работой на уроке получают дифференцированное домашнее задание.
...
09 12 2025 5:23:31
Цель урока: формировать умения распознавать съедобные и ядовитые грибы, развивать знания о многообразии, жизнедеятельности и значении грибов....
08 12 2025 1:36:13
Тело спирогиры состоит из неветвящихся нитей, которые состоят из одного ряда одинаковых, вытянутых, цилиндрических клеток, имеющих длину от нескольких миллиметров до 8-10см...
07 12 2025 10:57:17
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
Семейство Розоцветные