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:
Ткань – это группа клеток и межклеточного вещества, совместно выполняющих какую-либо функцию. Все ткани связаны между собой и работают согласованно....
01 03 2026 11:57:44
Термин «экология» предложил в 1866 году ученый Э.Геккель, который описывал взаимоотношения живой и неживой природы в своем труде «Всеобщая морфология»....
28 02 2026 2:22:31
Моделирование является методом познания. Именно поэтому, интересное и оригинальное решение было найдено на данном интегрированном уроке. Детей озадачили построением модели и "вооружили" компьютерами, но чтобы справиться с поставленной целью, необходимы знания по теме "Клетка" из курса биологии и навыки работы за компьютером....
27 02 2026 18:59:22
При всем многообразии современных технологий часто при объяснении нового материала учащиеся становятся созерцателями, довольно абстpaктно воспринимающими новую информацию. Ученики лепят из пластилина хромосомы, как мультипликаторы проходят по всем фазам митоза и приходят к выводу об идентичности генетического материала в дочерних клетках....
26 02 2026 22:50:59
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок-конференция изучает инфекционные заболевания человека, причины их возникновения, распространения, профилактику и лечение....
25 02 2026 13:51:40
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....
24 02 2026 15:25:44
Урок раскрывает «космическую роль зеленых растений на Земле», показывает взаимосвязь роли растений в природе и процессов их жизнедеятельности, обращает внимание учащихся на проблему загрязнения окружающей среды и охраны природы.
...
23 02 2026 16:26:23
Все группы животных интересны. Но чаще всего интерес у учащихся вызывают птицы. Они привлекают причудливым оперением, пением, движениями, полетом и, конечно, загадочным образом жизни. Нужно всегда помнить, что птицы – наши лучшие друзья, защитники урожая, защитники зеленых насаждений — наше богатство. По программе В.В. Пасечника данный урок можно проводить в 7-м классе как обобщающий в теме "Позвоночные. Класс птицы" или в теме "Животный мир и хозяйственная деятельность человека"....
22 02 2026 7:13:53
Автор знакомит учащихся с гигиеническими правилами ухода за полостью рта, профилактикой зубных болезней, вредным влиянием алкоголя и никотина на пищеварение в ротовой полости. Умения применять полученные знания в собственной жизни....
21 02 2026 15:52:35
Автор делится опытом по развитию познавательной деятельности слепых и слабовидящих школьников на уроках биологии. Приводит примеры по использованию элементов модульного обучения незрячих, по составлению технологических карт, различных дидактических, раздаточных материалов.
...
20 02 2026 21:58:52
Урок для учащихся 6-го класса по программе Н.И. Сонина позволяет познакомить учащихся с особенностями переноса веществ в организме животных, строением кровеносных систем, сердца, сосудов и составом крови....
19 02 2026 11:51:55
Материал урока раскрывает актуальность проблемы охраны животного мира, показывает связь между животным миром и хозяйственной деятельностью человека....
18 02 2026 9:42:33
Интеллектуальная игра «Умники и умницы» – конкурс для школьников среднего и старшего возраста. Подобная игра помогает расширить кругозор и повысить интеллектуальную активность учащихся, внести соревновательные элементы в образовательный процесс и укрепить представление о знаниях как важном факторе развития личности и ее высокой оценки. Игру можно проводить как заключительное мероприятие Недели биологии....
17 02 2026 18:29:18
Цель урока: формировать умения узнавать изученных земноводных; обосновывать принадлежность к определенной систематической категории; обобщение и систематизация знаний о приспособленности земноводных к жизни в воде и на суше....
16 02 2026 20:53:41
Представленная методическая разработка является вариантом пpaктического использования материалов сайта украинского преподавателя Козленко А.Г. (http://kozlenkoa.narod.ru). Урок построен на основе модульной технологии обучения с применение средств ИКТ, материалов Интернета. Целью урока является приобретение учащимися биологических знаний в рамках темы, а также развитие компьютерной грамотности и пользовательских навыков.
...
15 02 2026 0:18:41
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.
...
14 02 2026 5:16:39
Комбинированный урок биологии "Изучения видов корней и типов корневых систем". Учащиеся овладевают умениями описывать растения, распознавать типы корневых систем на примерах растений Ростовской области, а также учатся вести диалог по обсуждаемым вопросам....
13 02 2026 21:40:35
Объективная оценка учебных достижений осуществляется, как правило, при проведении стандартизированных процедур, таких как тесты. В статье описана методика работы с тестовым материалом, разработанным автором статьи к учебнику "Биология. Общие закономерности", 9-й класс (авторы: С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, Н.И.Сонин). Количество тестов соответствует количеству глав в учебнике. Содержание тестов определено с учетом опыта работы по обучению биологии в школе и достижений биологической науки....
12 02 2026 9:57:32
Какой урок может быть назван «урок развивающего обучения»? Думаю, что тот, который способствует духовному, психическому, интеллектуальному росту учащегося....
11 02 2026 20:24:15
Разработка представляет собой один из вариантов урока по теме "Приспособленность организмов и её относительность". Изучение адаптаций организмов необходимо проводить на объектах, которые приспособлены к местным условиям. На уроке в большем объеме представлена информация об обитателях Кольского полуострова.
...
10 02 2026 3:12:35
Урок по теме "Генетика человека" рассчитан на два академических часа. Отличается четкой организационно-методической структурой. Метод - лекция, сообщения учащихся. Содержательная сторона вопросов урока не только в материале, отобранном учителем для рассказа, но и в выступлениях учащихся, в наглядности, в содержании самодельных и сравнительных таблиц на рабочих местах учащихся. Использованы возможности здоровьесберегающих и компьютерных технологий.
...
09 02 2026 17:42:13
Урок призван сформировать понятие «жизненная емкость легких», разъяснить механизм вдоха и выдоха, роль дыхательного центра в ритмичном чередовании вдоха и выдоха, раскрыть механизм нейрогумopaльной регуляции дыхания....
08 02 2026 4:35:14
Основная образовательная ценность информационных технологий в том, что они позволяют создать неизмеримо более яркую мультисенсорную интеpaктивную среду обучения с почти неограниченными потенциальными возможностями, оказывающимися в распоряжении и учителя, и ученика. Статья представляет собой обобщение опыта по экспериментальному внедрению информационных технологий в учебно-воспитательный процесс на уроках биологии.
...
07 02 2026 1:39:58
Урок проводился с использованием ИКТ: на этапе мотивации - мультимедийная презентация; на этапе закрепления - лабораторный пpaктикум. По ходу урока учащиеся вносили полученные результаты в информационные карты. Наличие информационных карт позволило им оценить свой труд. В конце урока каждый учащийся получил дискету с презентацией для анализа изученного материала дома.
...
06 02 2026 19:30:33
На данном уроке используются различные приемы здоровьесберегающих технологий. Актуальность данной работы обусловлена потребностью человека, общества и государства в здоровьесберегающем образовании. Здоровьесберегающее обучение направлено на обеспечение психического здоровья учащихся.
...
05 02 2026 0:40:55
Отработка умений усваивать научную информацию, анализировать, развивать мышление и воображение. Для этого необходимо делать урок ярким, запоминающимся, поэтому учащимся нужно предлагать задания
творческого хаpaктера....
04 02 2026 1:34:21
Учитель с десятилетним стажем преподавания биологии в школе предлагает авторский комплект задач по общей биологии, которые не только можно использовать на обычных уроках по предмету, но и рекомендуется предложить учащимся для решения в рамках кружкового, факультативного занятия или для самостоятельного разбора дома. Все задачи снабжены решением и ответами, что делает разработку вдвойне более ценной, особенно для начинающих учителей.
...
03 02 2026 8:55:44
Цель экскурсии – ознакомление с видами древесных растений леса. Также экскурсанты изучают структуру и видовое разнообразие лесного сообщества определяют меры охраны лесных экосистем и способы их рационального использования, при которых поддерживаются экологическое равновесие и ресурсы....
02 02 2026 2:16:54
Данная работа может использоваться как в урочное время, так и во внеурочной деятельности, например, как классный час. В статье рассказывается об истории появлении водки и других спиртных напитков, об их воздействии на организм человека.
...
01 02 2026 14:27:54
Цель мероприятия: помочь учащимся осознать пагубность зависимости от психоактивных веществ и ее последствий....
31 01 2026 5:11:26
В основе представленного урока лежит деятельностная система обучения, которая опирается на сотрудничество на уроке между учителем и учеником. Она предполагает принятие индивидуальной ответственности за сделанный выбор, повышает уровень индивидуальной культуры работы с информацией, даёт возможность учителю создать условия для осознания и осмысления учащимися новой учебной информации....
30 01 2026 6:44:21
Представленный урок биологии в 8-м классе с использованием интеpaктивной доски Hitachi StarBoard позволяет изучить процесс свертывания крови, его механизмы. Знакомит учеников с заболеваниями, возникающими при нарушении свертывания крови.
...
29 01 2026 9:16:33
Модульная технология позволяет улучшить качество преподавания биологии в
период перехода на одночасовую программу преподавания. Она помогает учащимся
ориентироваться в обилии учебного материала. При использовании модульной
технологии учащиеся работают самостоятельно, общаются, помогают друг другу,
оценивают себя и своих товарищей. Учитель управляет процессом обучения,
консультирует и поддерживает учеников. В ходе урока дети получают много
оценок, которые выставляются только в лист контроля. Двойка перестает быть
"приговором" для ученика, он может самостоятельно доработать материал и
исправить ее. В журнале выставляю оценки "выходного контроля".</p>
...
28 01 2026 5:39:16
Методическая разработка урока для студентов первого курса педагогического колледжа по технологии критического мышления. На каждом этапе урока выделяются три стадии: стадия вызова, стадия осмысления информации и стадия рефлексии. Структура данной технологии стройна и логична, так как её этапы соответствуют закономерным этапам когнитивной деятельности личности. Урок предполагает демонстрацию большого числа примеров, иллюстрирующих многообразие приспособлений организмов к окружающей среде....
27 01 2026 15:40:11
Урок-зачет по биологии в 6-м классе по учебнику Н.И. Сонина «Живой организм». Урок предусматривает обобщение темы «Органы и системы органов растений и животных» в виде путешествия по станциям с использованием «маршрутных листов».
...
26 01 2026 9:29:10
В статье раскрывается специфика организации педагогического процесса, направленного на формирование исследовательской компетентности. Автор, на основе собственного опыта, выделил основные проблемы сопровождения учебного исследования и позицию учителя в решении возникающих вопросов....
25 01 2026 9:36:23
В статье представлена разработка занятия, содержащего информацию о культуре и истории Кубани.
...
24 01 2026 21:25:19
Урок биологии по теме "Приспособленность организмов к среде обитания и ее относительный хаpaктер".
...
23 01 2026 4:19:22
Мною разработан цикл уроков по курсу "Животные", которые включают в себя разделы программы "Здоровье", такие как самопознание (жизнь животных в природных сообществах и их роль в жизни человека), гигиенические правила и предупреждение инфекционных заболеваний, питание и здоровье.
Урок "Многообразие паукообразных. Клещи — их роль в природе и жизни человека" из этого цикла....
22 01 2026 3:56:50
Методика предполагает интеграцию биологии и математики, реализацию системно-деятельностного и проблемного подходов с целью повышения мотивации и результатов учебной деятельности учащихся 5-го класса....
21 01 2026 12:45:15
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....
20 01 2026 9:33:37
Урок разработан для учащихся, работающих в группах с дополнительным материалом, вопросами и заданиями, выявляющими механизм приспособления в результате действия естественного отбора.
...
19 01 2026 8:35:26
Данный урок направлен на формирование навыков правильного питания. Урок проводится в рамках темы «Пищеварение» по биологии в 8-м классе. По ходу урока изучается режим питания, сбалансированность и безопасность питания, а также составляется пирамида правильного питания. Весь урок сопровождается презентацией....
18 01 2026 12:30:25
В 1885 г. на улицах Москвы появилась необычная афиша. К.А.Тимирязев приглашал на публичную лекцию всех желающих. Лекция называлась «Растение – сфинкс». Сфинксы в древнегреческой мифологии мифическое чудовище, существо с головой женщины, лапами и телом льва и крыльями орла. Тимирязев рассказывал о…лишайниках! Лишайники часто называют «изумительной выдумкой природы», во времена Теофраста их называли то мхами, то водорослями, а иногда – “хаосом природы” и “убогой нищетой растительности”....
17 01 2026 11:17:59
Урок разработан в соответствии с задачами курса общей биологии, с акцентом на выделение закономерностей, положений биологических теорий и их прикладного значения, с учетом более высокого уровня самостоятельности и требований дидактики к работе над системой биологических понятий. Урок построен так, чтобы в нем присутствовали и творчество, и результаты.
...
16 01 2026 16:52:57
Все группы животных интересны. Но чаще всего интерес у учащихся вызывают птицы. Они привлекают причудливым оперением, пением, движениями, полетом и, конечно, загадочным образом жизни. Нужно всегда помнить, что птицы – наши лучшие друзья, защитники урожая, защитники зеленых насаждений — наше богатство. По программе В.В. Пасечника данный урок можно проводить в 7-м классе как обобщающий в теме "Позвоночные. Класс птицы" или в теме "Животный мир и хозяйственная деятельность человека"....
15 01 2026 2:40:31
Урок способствует развитию творческих способностей учащихся. Весь урок проходит без использования учебника. Кроме учителя, на уроке с новой информацией выступают ученики, которые заранее получили задание. На уроке развиваются пpaктические навыки, ведется постановка проблемных вопросов, на которые ученики должны самостоятельно дать ответы. Дети получают необходимую информацию о пользе плодов, при употрeблении их в пищу....
14 01 2026 22:33:10
На уроке учащиеся отправляются на родину В.М.Шукшина. Изучают природу этого района, узнают много нового и полезного. Множество приложений и презентаций помогают лучше отобразить данную тему....
13 01 2026 19:55:30
Внеклассное мероприятие применение игровые технологии. Игра состоит из семи этапов: представление комaнд, реши задачу, шифровка, кто больше, ты мне – я тебе, аукцион, кроссворд. В игре участвуют две комaнды семиклассников, увлекающиеся изучением биологии. В статье прописана деятельность учителя и учащихся, содержание этапов мероприятия. Материал можно использовать на уроке обобщения знаний по биологии в 7-м классе....
12 01 2026 11:58:58
Формировать у учащихся новые анатомо-физиологические понятия: о строении и функциях больших полушарий мозга, зонах коры полушарий. Продолжать развивать интеллектуальные способности учащихся, используя задания, требующие от них логического мышления, формирование познавательной активности, расширить кругозор учащихся, умения самостоятельно добывать знания, анализировать, делать выводы. Показать учащимся большой вклад отечественных ученых в изучение мозга, достижения микрохирургии мозга....
11 01 2026 15:15:49
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 ::
