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:
Какие бы реформы ни проходили в образовании, все они замыкаются на педагоге и ребёнке. Естественно, что на первый план выдвигается проблема поиска новых подходов к организации педагогической деятельности, с тем чтобы создать реальную возможность развития личности, человеческой индивидуальности Ребёнок, по образному выражению А.Н. Леонтьева, должен "прожить обучение", то есть когда обучение становится частью личной жизни учащегося, приобретает для него глубокий пpaктический смысл. При этом приоритетной является педагогика гуманистическая, личностно-ориентированная, развивающая. Чем сильнее принуждение, тем сильнее реакция отторжения. Лишь немногие дети в обычных школах сохраняют интерес к учению....
14 09 2026 14:18:29
Ламарк был деистом и считал, что творец создал материю и законы ее движения, но на этом и прекратилась творческая деятельность творца, а все дальнейшее развитие природы происходило соответственно ее законам....
13 09 2026 12:46:52
На уроке используется групповая форма работы. Такая технология проведения урока способствует развитию коммуникативных навыков, совместного поиска результата, а также овладением необходимыми знаниями, умениями при изучении данного объекта....
12 09 2026 17:20:16
Урок с использованием информационных технологий позволяет повысить мотивацию учащихся к изучению животного мира, вызывает интерес к самостоятельному созданию презентаций к урокам, к подбору информации из дополнительных источников. Урок разработан так, что учащиеся видят свои результаты на уроке....
11 09 2026 22:22:12
Представители пресмыкающихся (более 4 тыс. видов) являются настоящими наземными позвоночными животными. В связи с появлением зародышевых оболочек они в своем развитии не связаны с водой....
10 09 2026 12:54:32
Урок биологии в форме пресс-конференции поможет расширить и углубить представление о вирусах, познакомит с их строением и составом, механизмом взаимодействия с клеткой, хаpaктеристикой ВИЧ, значением вирусов.
...
09 09 2026 10:34:36
Цель урока: развивать интерес к здоровью, правильному питанию, расширять знания по теме, предметные компетенции учащихся по теме «Пищеварение»; закрепить изученный материал, определить уровень знаний, предметные компетенции учащихся по теме «Пищеварение»....
08 09 2026 14:30:34
Селекция животных использует широкий спектр методов выведения ценных пород. Новейшим и перспективным считается клеточная инженерия. В основе лежит передача наследственной информации через соматические клетки....
07 09 2026 21:18:51
Обобщение изученного материала проводится в виде конкурса. Состоит из восьми этапов. На каждом из них учащиеся выполняют различные задания и отвечают на вопросы, связанные с темой. Во время урока не только закрепляются знания и умения по пройденному материалу, но и развивается кругозор учащихся....
06 09 2026 17:46:26
Тьюторское сопровождение – особая педагогическая технология и позиция, основанная на признании права ребенка на самостоятельность, индивидуальность. Тьютор занимает позицию сопровождения образовательной деятельности, а цели этой деятельности определяются самим учеником. Образовательную деятельность ученик также осуществляет самостоятельно, а тьютор помогает ему проанализировать: зачем была нужна эта деятельность, каковы ее результаты, в чем причины успеха или неудачи и т. д....
05 09 2026 1:48:13
Устная проверка имеет ряд недостатков: она не даёт возможности сравнить ответы учащихся на один и тот же вопрос и делать объективный вывод об уровне овладения знаниями учеников класса в целом. Поэтому в последние годы всё более широкое применение в обучении биологии находят нетрадиционные формы и методы проверки с помощью открытых и закрытых тестов....
04 09 2026 19:26:10
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.
...
03 09 2026 7:41:37
Урок необходим для формирования знаний об условиях прорастания семян, об общих биологических понятиях и явлениях, а так же для воспитания чувства ответственности и аккуратности....
02 09 2026 17:19:29
Предлагается четыре варианта задач по генетике. В каждом варианте три задачи по моногибридному скрещиванию, дигибридному скрещиванию и скрещиванию, сцепленному с полом.
...
01 09 2026 18:46:48
Урок - самостоятельная работа, в процессе которого формируются самообразовательные умения учащихся при работе с книгой, лабораторным оборудованием, энциклопедической литературой, раскрываются творческие способности, что ведет к личностному росту обучающихся. Урок построен на основе личностно ориентированной технологии....
31 08 2026 13:14:45
Главной задачей учителя на современном этапе становится мотивировать учащихся на проявление инициативы и самостоятельности. Он должен организовать самостоятельную деятельность учащихся, в которой каждый мог бы реализовать свои способности и интересы. Фактически учитель создает "развивающую среду", в которой становится возможной выработка каждым учащимся на уровне развития его интеллектуальных и прочих способностей определенных компетенций, в процессе реализации им своих интересов и желаний....
30 08 2026 6:42:58
Урок "Модификационная изменчивость" является последующим продолжением изучения темы "Закономерности изменчивости". Изучение данной темы рационально распределить на два урока, включив в них пpaктическую работу по вариационной статистике с использованием информационных технологий. Использование электронных таблиц является повторением материала, изучаемого в первом полугодии 10-го класса.
...
29 08 2026 16:19:29
Экологический вечер проводится как завершающий этап недели биологии, интегрирует сведения из истории, литературы и биологии. Также дается немало внепрограммного материала....
28 08 2026 21:13:30
Урок с использованием SMART Вoard, целью которого: обобщение и систематизация материала по теме «Тела живой и неживой природы», формирование общебиологических понятий – признаки живых организмов, наука биология; формирование экологических понятий – расселение живых организмов в разных средах обитания. Развитие умения логически мыслить, работать с рисунками учебника и доской SMART Board; формирование устной предметной речи и развитие умения выделять главное. Воспитание чувства бережного отношения к природе и чувства уважительного отношения к одноклассникам.
...
27 08 2026 16:25:48
Урок разработан в рамках личностно-ориентированного подхода к обучению биологии. На уроке используются различные приёмы для сохранения здоровья учащихся: психологический настрой на урок путём включения в ролевую игру, которая способствует повышению учебной мотивации. Приём дифференциации заданий позволяет каждому выбрать учебные задания в соответствии с индивидуальными способностями....
26 08 2026 8:17:49
Урок повторяет и закрепляет знания учащихся по теме «Питание и пищеварение» через вовлечение их в активную деятельность на уроке. В ходе урока также проводится обобщение знаний. Урок позволяет проверить несколько компонентов: знание теории, умение восстанавливать схемы, обобщать и выделять существенные признаки. Урок также формирует навыки общения, сотрудничества, коллективизма....
25 08 2026 11:27:57
В статье изучаются признаки растений семейства пасленовых; показывается их значение для человека....
23 08 2026 3:18:49
Автотрофные бактерии — это бактерии, которые могут синтезировать органические вещества из неорганических в результате фотосинтеза (фототрофные) и хемосинтеза (хемотрофные)....
22 08 2026 6:24:25
Обобщающий урок "Удивительное рядом" проводится в 6-м классе после прохождения темы "Отдел покрытосеменные. Ведущие семейства". На уроке происходит повторение и систематизация знаний о строении цветковых растений, об их многообразии, приспособленности к различным условиям, о значении в природе и жизни человека. Урок проходит по принципу викторины "Счастливый случай".
...
21 08 2026 1:42:23
Урок в коррекционной школе VIII вида служит формированию представлений учащихся о закаливании организма человека, знакомит учащихся с основными правилами и видами закаливания: солнечными ваннами, воздушными ваннами, водными процеДypaми, призван показать значимость закаливающих процедур....
20 08 2026 2:12:29
Урок углубляет и обобщает знания о рыбах, особенностях их внешнего и внутреннего строения, жизнедеятельности, размножения; активизирует познавательный интерес к изучению природы, воспитывает бережное отношение к живой природе.
...
19 08 2026 13:48:32
Урок является подготовительным этапом для написания контрольной работы по теме "Земля", построен в игровой форме. Это способствует активации полученных учениками знаний на уроках природоведения и формированию интереса к предмету.
...
18 08 2026 9:32:47
На уроке ребята знакомятся с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Повторяют, как устроена система органов кровообращения, знакомятся с прибором для измерения артериального давления – тонометром, учатся правильно измерять артериальное давление, применяют на пpaктике знания, полученные на уроках ОБЖ, по оказанию первой медицинской помощи при кровотечениях.
...
17 08 2026 6:21:47
Цель урока: познакомить учащихся с отличительными признаками растений семейства Паслёновых, с их многообразием, показать их роль в природе и значение в жизни человека, продолжить формирование умения составлять морфологическое описание растения, определять их по внешнему строению....
16 08 2026 22:43:56
Цели урока: обобщить знания учащихся о строении и функциях органов пищеварительной системы, познакомить их с различными системами питания, заинтересовать учащихся проблемами рационального питания, осуществить взаимосвязь науки и народного творчества через знакомство учеников с пословицами и поговорками о питании....
15 08 2026 2:15:47
Материал урока может быть использован при подготовке к урокам по общей биологии в 9 – 11-х кл. по теме "Основы генетики",
при подготовке учащихся к сдаче экзамена в форме ЕГЭ, для проведения элективных курсов по теме "Генетика человека".
При проведении данного урока возможно использовать местный материал, касающийся донорства в своем регионе.
...
14 08 2026 21:43:55
Урок учит детей не только основам рационального питания, и позволяет узнать отношение ребят к своему здоровью, обосновывает необходимость приема растительной и животной пищи, еще раз напоминает основные гигиенические правила....
13 08 2026 9:16:53
Цели урока: конкретизировать понятие "анализатор" на примере зрительного, слухового, обонятельного, тактильного, вкусового, вестибулярного и двигательного анализаторов; продолжать развивать умение самостоятельно работать с учебником, компьютерной программой "Репетитор 1С: Биология", рисунками в рабочей тетради к учебнику "Биология. Человек" автор Н.И.Сонин, и использовать их данные для составления схем, таблиц и ответов на вопросы....
12 08 2026 11:59:50
Обобщение знаний по теме «Класс Птицы» проводится всегда интересно, ярко, красочно. Урок проводится в форме путешествия по материкам. Использование при проведении этого урока метода информационных листов сделает его еще и результативным, т.к. поможет систематизировать уже имеющиеся знания....
11 08 2026 17:56:45
лучшие книги для подготовки к ЕГЭ РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА Сегодня на прилавках книжных магазинов можно встретить всевозможные учебные пособия для подготовки к ЕГЭ, у покупателя глаза «разбега…...
10 08 2026 18:29:10
Представлен урок изучения биологии в игровой форме. Урок состоит из гeймов. В каждом гeйме предлагаются вопросы и даются ответы на них. ...
09 08 2026 20:18:16
Урок обобщения и систематизации изученного материала по теме "Жизнь на земле". Цель урока: выявление уровня овладения учащимися системой знаний, опытом творческой деятельности....
08 08 2026 17:57:35
В ходе урока дети учатся деловому и партнерскому стилю общения. Созданы условия, при которых ребята учатся ориентироваться в необычных ситуациях, пользоваться интеpaктивными средствами. Пополняют запас представлений, понятий, развивают фантазию....
07 08 2026 0:32:13
Урок повторяет, обобщает и систематизирует знания учащихся о строении, процессах жизнедеятельности, происхождении, многообразии и значении пресмыкающихся; формирует бережное отношение к представителям класса, развивает мышление в решении проблемных задач....
06 08 2026 23:57:49
На уроке формируется устойчивый интерес к новой научной дисциплине. Дети находят связь изучаемого в 5-м классе природоведения с другими науками. При изучении новых терминов выявляется словообразовательный фундамент греко-латинских слов. Работа с текстом учебника знакомит с методическим аппаратом и выpaбатывает внимательность при изучении новой информации....
05 08 2026 15:13:49
Фагоцитарная система выполняет не только очищение организма от чужеродных тел, но и стимулирует выработку стойкого иммунитета к этим микроорганизмам....
04 08 2026 10:10:46
Предлагаемый урок разработан с применением методики информационных листов и сопровождается компьютерной презентацией. Нетрадиционная форма урока — с интеграцией в литературу. Применение в ходе урока мультимедийного проектора и цифровых технологий делают его более наглядным, зрелищным, запоминающимся.
...
03 08 2026 10:38:39
Непрерывное движение крови по замкнутой системе полостей сердца и кровеносных сосудов называется кровообращением. Система кровообращения способствует обеспечению всех жизненно важных функций организма. У человека различают большой и малый круги кровообращения....
02 08 2026 14:24:17
В данной статье представлена разработка урока по теме "Пищеварение в ротовой полости" с использованием мультимедийной презентации....
01 08 2026 12:16:56
Для пятиклассников представленный материал достаточно сложен. На изучение темы по программе планируется два часа, а материал огромен. Целесообразно изучать его с использованием групповой формы работы. При такой организации урока полностью достигается цель урока. Дети быстро запоминают новые термины и понятия, связанные с клеткой. Продолжает развиваться умение рефлексировать материал и свою деятельность.
...
31 07 2026 11:43:11
Pанятие проводится с целью ознакомления учащихся с нетрадиционными методами лечения запахами растений (ароматерапией, фитоаэроионизацией). Оно способствует воспитанию культуры отношения к окружающей природе и своему здоровью. Учащиеся знакомятся также с историей возникновения ароматерапии, приобретают пpaктические навыки по использованию различных эфирных масел, их хранению. Через ролевые игры реализуют свои творческие способности, формируя устойчивую мотивацию к обучению....
30 07 2026 19:50:48
Данные уроки можно использовать с целью формирования устойчивого интереса к предмету посредством применения компьютерных технологий; формирование пpaктических умений и навыков при выполнении заданий. Уроки рассчитаны для индивидуальной или групповой работы.
...
29 07 2026 10:17:16
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 07 2026 4:50:59
Урок разработан для школьников с нарушением слуха. Ученики учатся не только воспринимать материал на слух, но и опираясь на презентацию-лекцию, фиксировать знания в технологической карте урока. Урок построен так, что восьмиклассники, опираясь на свой опыт знаний, сначала сами приходят к выводу о значении и условиях укрепления иммунитета, и только потом учитель подтверждает и обобщает сказанное учениками....
27 07 2026 22:22:21
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 ::
