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:
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....
31 05 2026 9:34:34
Программа приобщает школьников к научному познанию мира и сохранению окружающей природной среды родного края. Отобраны темы, раскрывающие биологические свойства и жизнь наиболее типичных растительных сообществ, а также редких и охраняемых растений, произрастающих в заповеднике "Кологривский лес"....
30 05 2026 23:36:37
Данный урок является универсальным в том плане, что подходит к любому учебнику по анатомии, физиологии и гигиене для средней школы. Урок сочетает в себе теоретический и пpaктический материал, опыты, которые показывают функции отделов головного мозга. Новый материал повторяется несколько раз, что помогает лучше усвоить и запомнить тему....
29 05 2026 1:47:55
Урок по теме "Клеточная теория строения организмов" в 9-м классе провожу в форме урока-конференции с использованием компьютерной презентации. К этому уроку ученики готовятся группами из 2–3 человек, по разным темам, используя рекомендованную мной литературу. Перед проведением урока мы вместе с ребятами просматриваем подготовленный материал и обсуждаем вопросы, вызвавшие затруднения. На основании подобранного материала составляются выступления и компьютерная презентация.
...
28 05 2026 16:30:33
Данный урок стоит в разделе "Основы учения об эволюции" по учебнику "Общая биология", 10–11-й класс, авторы Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Учитель использует такие формы организации познавательной деятельности учащихся, как групповая и индивидуальная. Создавая проблемную ситуацию, учитель организует поиск информации в учебной и дополнительной литературе. Урок сопровождается медиапрезентацией....
27 05 2026 4:12:46
После опыления происходит оплодотворение —процесс, в ходе которого цветок превращается в плод. Плоды, как и цветки, очень разнообразны. Оплодотворение Пыльцевое...
26 05 2026 2:32:13
В ходе урока раскрываются особенности воздушного питания растений как основы их жизнедеятельности; показывается космическая роль растений в формировании атмосферы Земли; формируется понятие «фотосинтез».
...
25 05 2026 6:32:21
Цель урока: научить учащихся самостоятельно, без ошибок прослеживать весь путь движения крови по малому и большому кругам кровообращения, развивать наблюдательность и внимание. В начале урока с целью проверки домашнего задания используются карточки-схемы, с которыми работают все ученики. Закрепление темы сопровождается мультимедийной презентацией, самостоятельной работой с учебником и схемой, которую учащиеся заносят в тетрадь....
24 05 2026 17:49:52
Не будем забывать, что целью формирования субъективного отношения к насекомым является экологическое отношение не только к самим насекомым, но и человека к человеку. Любовь во многих философиях рассматривается как спасение. Значит, любовь к природе и к насекомым как ее части есть спасение человека....
23 05 2026 7:23:27
Урок биологии выстроен в стратегии «эффективная лекция» и приема «бортовой журнал» технологии РКМЧП. Новая информация подается в виде текстового материала, подобранного самим автором, а также в форме презентации, раскрывающей классификацию основных типов экологических взаимодействий между организмами, таких как мутуализм, комменсализм, аменсализм и другие. К уроку прилагается тестовый контроль.
...
22 05 2026 21:49:51
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Первый урок в теме «Царство растений». В ходе урока учащиеся знакомятся с удивительным миром растений и их ролью в природе и жизни человека, изучают классификации растений по особенностям строения и районы их распространения....
21 05 2026 15:34:21
Открытый урок окружающего мира во 2-м классе (программа «Гармония») посвящен теме "Средства передвижения" и людям, разработавшим их. «Человек-изобретатель» – это очень большая тема. Ей предшествовали темы «Человек – часть природы», «Человек – члeн общества». Эти темы предлагают размышление о роли и месте человека в природе, в обществе, в мире в целом. Важно отметить, что человек-изобретатель внимательно изучал окружающую его природу и часто находил в ней подсказки для своих творений....
20 05 2026 13:42:16
Урок биологии в 8-м классе расширяет знания учащихся о защитных механизмах организма: путях возникновения иммунитета, его видах и значении. Сообщает знания об истории вакцинации и ее современном состоянии.
...
19 05 2026 10:50:35
Цель и задачи урока: закрепить понятия "среда обитания", "экология", "экологические факторы", "связи живого и неживого"; усвоить роли среды обитания в жизни организмов; развивать мышление, умение обобщать и делать выводы, умения определять хаpaктерные признаки животных в связи со средой обитания; воспитывать познавательный интерес к предмету....
18 05 2026 2:32:23
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....
17 05 2026 2:51:19
Используя знания об анализаторах и морфологическом строении глаза, сформировать знания о свойствах рецепторов, желтого и слепого пятен, показать сложную аналитико-синтетическую деятельность мозга, способного воссоздать целостную картину внешнего мира, адекватную действительности. Рассмотреть причины и профилактику нарушений зрения.
...
16 05 2026 2:59:43
Данная разработка ориентирована на учебник Т.С. Суховой, В.И. Строганова «Природа. Введение в биологию и экологию», этот курс позволяет начать целенаправленное формирование ведущих понятий на основе классической биологии перед изучением конкретных биологических дисциплин....
15 05 2026 0:30:24
Занятие с целью изучения многообразия червей–паразитов, их вреда, способов их выявления и профилактики....
14 05 2026 17:59:45
В работе представлены результаты применения УМК "Виртуальная школа Кирилла и Мефодия 2003–медиатека" в процессе обучения для ученика и учителя.
Дается описание, систематизация, методическое обоснование деятельности творческой группы учителей школы, возглавляемых координатором – учителем информатики – по использованию информационно-коммуникационных технологий в образовательном процессе, а также анализ возможностей реализации творческой инициативы учителя при использовании современных мультимедийных технологий. Показана система использования ИКТ на различных этапах урока.
...
13 05 2026 15:33:52
У некоторых растений в процессе эволюции отдельные части побегов сильно изменились: листья, например, превратились в усики или колючки. Чем же может...
12 05 2026 23:59:19
Задачи исследования: выявить споры грибов в хлебобулочных изделиях; оценить возможные последствия загрязнения хлеба спорами грибов; определить, какие способы хранения в большей степени пpeдoxpaняют хлебные продукты от поражения плесенью; разработать рекомендации правильного хранения хлебных продуктов....
11 05 2026 23:35:55
Представлен урок биологии для учащихся 6-го класса "Увеличительные приборы и приготовление микропрепарата"....
10 05 2026 3:18:12
Данный урок является первым в теме «Жизнь растений» курса биологии 6-го класса по учебнику В.В. Пасечника «Биология: Бактерии. Грибы. Растения.» московского издательства «Дрофа»....
09 05 2026 5:58:21
Отработка умений усваивать научную информацию, анализировать, развивать мышление и воображение. Для этого необходимо делать урок ярким, запоминающимся, поэтому учащимся нужно предлагать задания
творческого хаpaктера....
08 05 2026 19:36:15
Урок разработан для учащихся 6-го класса. Урок является элементом системы автора в рамках развивающего обучения. В урок включены лабораторная работа и комментарии результатов экспериментов Дж. Пристли и Ван Гельмонта. Кроме того, урок включает чтение по ролям басни И.А. Крылова "Листы и корни". Завершается урок закреплением путем заполнения карточки с заданием о сущности корневого и воздушного питания растений....
07 05 2026 12:22:30
Интегрированный урок литературы и биологии – урок формирование нового проблемного видения, цель которого через изучение романа В.Дудинцева «Белые одежды» понять, как внутренняя политика государства 30–60-х годов ХХ века повлияла на развитие биологии как науки....
06 05 2026 13:22:49
Данный урок первый по теме «Пищеварительная система» в 8-м классе. На уроке использованы различные методы, приемы, формы работы. Такие приемы, как опыты, исследования, применение презентации, биологические задачи, умение сравнивать, анализировать, обобщать помогают делать материал интересным, доступным, способствуют лучшему усвоению и применению на пpaктике....
05 05 2026 16:16:25
Задачи урока: сформировать у учащихся понятие о строении и функциях белков; формировать умение строить ответ с использованием дополнительного материала, выделять общее и особенное при использовании нескольких источников информации, делать выводы; развивать познавательный интерес и способности учащихся....
04 05 2026 1:12:40
Цель: развитие познавательной активности, общее развитие. Учащиеся изучают состав и значение крови, строение и работу сердца, кровеносных сосудов. Учатся оказывать первую медицинскую помощь при кровотечениях....
03 05 2026 8:52:25
Цели урока: с помощью маленького прекрасного насекомого - бабочки углубить знания по разным предметам; пробудить интерес детей и семьи к данной теме; создать условия для развития и саморазвития ребенка....
02 05 2026 15:41:22
В соответствии с ФГОС одной из главных личностных хаpaктеристик выпускника школы является осознанное выполнение правил здорового и экологически целесообразного образа жизни. Необходимо внедрение концепции здоровьеформирующего образования, которое представляет собой педагогический процесс, направленный на формирование и развитие у всех субъектов устойчивой ориентации на сохранение здоровья. В нашей школе создание здоровьеформирующей среды осуществляется через организацию сетевого взаимодействия....
01 05 2026 7:24:47
Урок позволяет сформировать у учащихся понятие о многообразии одноклеточных, особенностях строения и жизнедеятельности представителей типов Споровики, Инфузории, о роли одноклеточных в биосфере. Развивает умения пользоваться различными источниками информации, выделять главное, сравнивать и делать выводы.
...
30 04 2026 13:38:44
Факультативный курс «Ботаника на подоконнике» - это программа обобщения, закрепления и расширения знаний о растениях, предназначенная для биологического образования учащихся 6–7-х классов. Помимо общего знакомства с миром комнатного цветоводства, дети получают знания по экологии, географии, физиологии, морфологии, анатомии и систематике растений....
29 04 2026 8:12:41
Педагог должен не только давать знания, но и учить детей добывать эти знания. Модульное обучение предполагает формирование у учащихся навыков самообразования, переводит учителя из режима информирования в режим консультирования и управления. Сущность модульного обучения: ученик самостоятельно достигает целей учебно-познавательной деятельности в процессе работы над модулем – целевым функциональным узлом, в который объединены учебное содержание и приемы учебной деятельности по овладению этим содержанием....
28 04 2026 12:36:52
Каждый биогеоценоз испытывает закономерную смену своих сообществ — экологическую сукцессию. В процессе жизнедеятельности организмов изменяется окружающая среда....
27 04 2026 15:34:49
Урок закрепляет знания о птицах, развивает интерес к предмету, экологическому образованию....
26 04 2026 7:46:32
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"....
25 04 2026 18:24:49
Мастерская предназначена для изучения темы "Paкообразные" в курсе зоологии 7-го класса. Мастерская позволяет каждому участнику занятия провести своё микроисследование и в творческом поиске найти ответы на самостоятельно сформулированные вопросы о paкообразных, используя доступный объект изучения - креветки....
24 04 2026 2:34:29
Методы и приемы на уроке подбирались исходя из содержания материала с учетом возрастных и индивидуальных особенностей учащихся. Обучение строилось как процесс общения. Урок проведен в рамках технологии "Критическое мышление", одной из основных целей которой является научить ученика самостоятельно мыслить, осмысливать, передавать информацию....
23 04 2026 21:15:47
Познавательная игра в форме брейн-ринга по теме «Растения и животные России» позволяет познакомить обучающихся с многообразием растительного и животного мира нашей страны; расширяет кругозор; способствует развитию интереса к предметам; воспитывает бережное отношение к окружающему миру....
22 04 2026 18:23:11
Основной задачей современной общеобразовательной школы является подведение выпускников к обоснованному выбору будущей профессии, который базируется на системе обобщенных знаний по предметам школьной программы. Это дает выпускнику возможность определить свою профильную подготовку, продолжить образование и получить профессию, в которой он будет успешен....
21 04 2026 22:56:41
По теме "Tрaнcпорт веществ" проводится контрольно-обобщающий урок "Кровь и кровообращение". В течение урока учащиеся показывают знание терминов по данной теме, выполняют тестирование. Урок проходит плодотворно, все ученики за урок получают оценки....
20 04 2026 19:22:29
Данная работа представляет собой методическую разработку урока развития речи для учащихся 6–8-х классов. Он направлен на формирование интереса к своему родному краю, землякам. Это должно стать стимулом для изучения истории Нижнего Новгорода, а вместе с ней и истории нижегородской науки, так как многие имена выдающихся ученых, творческих деятелей увековечены в названиях улиц....
19 04 2026 10:49:31
Размножение водорослей бывает вегетативным, бесполым и пoлoвым. У одного и того же вида в зависимости от условий среды способы размножения различны....
18 04 2026 9:34:50
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....
17 04 2026 12:29:58
Урок по теме «Гигиена зрения» должен способствовать использованию знаний из других предметов: физики, химии философии. Учитывая внедрение в систему образования современных технических средств, ученик должен понимать, как рационально их использовать, т.к. это способствует в том числе и ухудшению зрения. Поэтому задача учителя - помочь ученикам снимать напряжение, выполняя комплекс упражнений, в том числе и для глаз....
16 04 2026 21:11:44
В ходе урока учащиеся знакомятся с различными теориями, объясняющими происхождение человека, приводят доказательства.. Для более плодотворной работы используются опopно-информационные листы.
...
15 04 2026 8:41:30
В работе представлен материал о проведении выставки кошек в Пушкинском Лицее экономики, политики и права.
...
14 04 2026 19:57:29
Это урок, на котором ученики сами выдвигают идеи и гипотезы после неожиданного эмоционального толчка, открывают новое после работы с текстом, сравнивают и оценивают свою работу. Ученики становятся настоящими творцами и даже поэтами, ведь иногда вместо синквейнов-пятистрочий они сочиняют настоящие стихи....
13 04 2026 6:10:40
Задачи урока: обобщить знания учащихся по теме; дать понятие о медленной поэтапной эволюции растительного мира; совершенствовать навыки самостоятельной работы, умения отбирать главное, кратко излагать, анализировать и обобщать материал....
12 04 2026 22:58:58
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 ::
