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:
Урок по теме "Строение и свойства веществ" является вторым в изучаемой теме. Материал урока подобран так, чтобы учащиеся могли активизировать знания о веществе и сформировать новые. Урок несёт большую информационную нагрузку, т.к. происходит формирование первоначальных знаний (о молекулах, расположении молекул в веществах, зависимости свойств веществ от молекулярного строения), которые будут расширяться и углублляться на последующих уроках....
18 04 2026 21:39:42
Природоведение – это основа для дальнейшего изучения естественных наук. На уроках я уделяю внимание раскрытию способов познания природы человеком, для этого применяю различные методы, приемы активизации учебной деятельности учащихся, такие как наблюдения, проведение несложных опытов, умение самостоятельно искать ответы на проблемные вопросы, требующие пpaктических знаний, основанных пусть еще небольшом, но уже каком-то жизненном опыте, уметь применить их в нужной теме. Здесь дана разработка урока в 5-м классе по теме «Воздушная одежда Земли». На этом уроке я показываю опыты, а дети сами делают выводы, доказывая свою правоту, почему так, а не по-другому; большая часть урока отводится самостоятельному поиску нужных ответов. Для более успешного усвоения материала подготовлена презентация, которая помогает обратить внимание на основное, иллюстрации помогают лучше запомнить, неслучайно говорят: "Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать". Презентация дает возможность и хорошо закрепить материал урока....
17 04 2026 19:11:40
Исследователь лаборатории биолигического поведения университета Нанси Дидье Дезор, изучая поведение крыс, поместил в одну клетку шесть особей с целью изучить их плавательные способности. Единственн…...
16 04 2026 5:51:25
В ходе урока раскрываются особенности воздушного питания растений как основы их жизнедеятельности; показывается космическая роль растений в формировании атмосферы Земли; формируется понятие «фотосинтез».
...
15 04 2026 2:25:19
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"....
14 04 2026 5:31:12
Интегрированный урок по данной теме помогает студентам установить взаимосвязь в проявлениях темперамента и личности; способствует формированию навыков самоуправления и самовоспитания в процессе общения с окружающими. ...
13 04 2026 0:53:40
Представлен урок биологии в 7-м классе с использованием интеpaктивной доски Hitachi и мультимедийных пособий. В ходе урока представлено использование ИКТ, что расширяет возможности учителя, позволяет разнообразить его методический арсенал, активизировать познавательную деятельность учащихся. Данный опыт может быть интересен учителям других предметов, как пример использования интеpaктивной доски и мультимедийных пособий....
12 04 2026 7:20:46
Данное занятие проводится с использованием элементов здоровьесберегающей технологии "Педагогическая мастерская" в сопровождении презентации. Эта форма имеет ряд преимуществ: ненавязчивость, максимальная активизизация мыслительной деятельности каждого участника на каждом этапе урока. Индивидуальная работа чередуется с групповой, что снижает психо-эмоциональную перегруженность во время занятия и способствует сохранению благоприятной обстановки на уроке. На урок отводится два учебных часа....
11 04 2026 5:11:14
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....
10 04 2026 2:58:55
Урок биологии в 6-м классе по теме "Систематика цветковых растений. Семейство розоцветные, их роль в природе и жизни человека". Данный урок, на основе работы учащихся по группам, помогает закрепить их знания о семействе крестоцветных, познакомиться с признаками семейства розоцветных, их многообразием и значением данного семейства....
09 04 2026 14:19:21
На уроке показана интеграция таких наук , как биология и экономика. Цель урока: показать взаимосвязь биологии и экономики, изучить круги кровообращения, повторить строение крови, из экономики – денежное обращение, свойства и функции денег.
...
08 04 2026 8:36:13
В основу мастерской положен деятельностей подход: именно деятельность помогает подойти к глубокому осмыслению учебного материала, пониманию всех процессов и механизмов, способствует формированию у учащихся самостоятельного мышления, умения аргументированно отвечать на вопросы, в логичной последовательности излагать свои мысли, делать выводы....
07 04 2026 19:15:33
Урок "Экологические группы птиц" проводится для учащихся 7-го класса обучающихся по программе Н.И. Сонина. Раскрываются такие вопросы, как: основные группы птиц, экологические типы птиц, экологические группы птиц, значение птиц в природе и жизни человека....
06 04 2026 4:33:12
Учебная Экологическая тропа – одно из средств приобщения детей к природе, - имеет большое значение для образования и воспитания детей. Экологическая тропа – это познание окружающей природы и взаимосвязи её с человеком, определение местных экологических проблем, поиск и пpaктическая реализация доступных для ребят путей их решения....
05 04 2026 13:37:28
Об использовании интеpaктивных медиапособий на уроках биологии с приведением примеров....
04 04 2026 4:14:54
Биологию называют наукой XXI века не только потому, что она призвана решать наиболее острые проблемы, стоящие перед человечеством на данном витке развития цивилизации, – обеспечение населения продовольствием, проблемы экологии и сохранения здоровья. Биология в какой-то степени задаёт общий вектор развития других наук....
03 04 2026 14:41:41
Углерод вступает в круговорот веществ в биосфере и завершает его в форме углекислого газа. Во время фотосинтеза из атмосферы поглощается диоксид углерода, который превращается фотосинтезирующими организмами в углеводы....
02 04 2026 11:52:30
Урок способствует воспитанию у учащихся любви к природе родного края и бережного к ней отношения, творческой активности на уроке....
01 04 2026 4:35:19
Мероприятие повышает интерес детей к изучению биологии, расширяет их кругозор, воспитывает позитивное отношение к окружающей нас природе, развивает творческий потенциал учащихся....
31 03 2026 13:38:37
Внеурочная деятельность включается в вариативную часть Базисного учебного плана школы и на нее отводится 10 часов в неделю. Школа сама определяет, под какие виды внеурочной деятельности отдать эти часы. Часы, отводимые на внеурочную деятельность, используются по желанию обучающихся. Аудиторных занятий не должно быть более 50%. Все виды внеурочной деятельности должны быть строго ориентированы на воспитательные результаты....
30 03 2026 23:52:49
Учебные игры применяются для развития умений использовать полученные знания на пpaктике. Процесс игры позволяет формировать качества активного участника игрового процесса, развивать способности, которые могут быть обнаружены в других условиях и ситуациях. Гибкая система учебных игр позволяет обучаться с интересом, а от возможности выбора игр этот интерес только возрастает....
29 03 2026 22:58:45
Цель урока: сформировать у учащихся представление о паразитических плоских червях, особенностях их строения, мерах борьбы с ними....
28 03 2026 6:38:26
Цель урока: обобщить полученные знания на уроках биологии, химии, физики и географии по теме «Вода»; активизировать и закрепить знания учащихся; способствовать развитию познавательного интереса; формировать навыки сотрудничества, коллективного взаимодействия.
...
27 03 2026 19:53:50
Система уроков в десятом классе состоит из пяти блоков. Каждый блок отражает особенности самостоятельной работы учащихся. Каждая группа работает под руководством ученика-лидера (консультанта). Совет консультантов представляет собой орган ученического управления и принимает участие в разработке плана изучения курса.
...
26 03 2026 4:33:21
Урок раскрывает особенности движения животных в водной среде, продолжает формирование умений сравнивать, делать выводы, выявлять закономерности, воспитывает самостоятельность мышления....
25 03 2026 12:23:51
Учащиеся описывают процессы вегетативного размножения; выделяют отличительные особенности пoлoвoго и бесполого размножения. Приводятся примеры бесполого размножения и растений, размножающихся вегетативно....
24 03 2026 6:48:11
Данный материал повествует о том, как готовился в Правдинской общеобразовательной школе № 2 проект «Экология и здоровье человека». Проект разpaбатывался силами учащихся одиннадцатых классов, на базе которых было создано в школе научное общество.
...
23 03 2026 21:39:16
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока – сформировать представление о многообразии земноводных; выяснить значение земноводных в природе и жизни человека....
22 03 2026 3:36:33
Урок отражает краткую историю открытия самой древней группы живых существ – бактерий. Способствует выявлению знаний об особенностях их строения, питания, размножения, распространения в природе. Формирует навык работы с натуральными объектами. Способствует формированию потребности соблюдения элементарных гигиенических норм в быту....
21 03 2026 1:15:31
Аскарида человеческая - один из самых крупных гельминтов в природе (до 40 см). Рассмотрим пути заражения, симптомы и профилактику заражения аскаридозом....
20 03 2026 17:12:16
Цель урока: показать, что строение листа соответствует его функциям. Урок проводится с ИКТ-, игровыми, здоровьесберегающими технологиями и взаимоконтролем....
19 03 2026 11:49:27
В работе представлены автобиографические сведения из жизни А.П. Гайдара, включая его детство. Рассматривается возникновение тимуровского движения, его распад и попытки возрождения в наше время.
...
18 03 2026 20:31:32
Урок обобщает и систематизирует знания учащихся о строении и функционировании клетки, взаимосвязях частей и органоидов клетки как основе её целостности, обмене веществ, лежащих в основе жизнедеятельности клетки; закрепляет знания о гене, генетическом коде, систематизирует знания о механизме трaнcляции, синтезе белков в рибосоме....
17 03 2026 11:19:26
Изучение новой темы проходит в форме путешествия. Эффективность урока повышается за счёт применения информационно-коммуникативной и проектной технологий.
...
16 03 2026 9:44:34
Глобальный хаpaктер экологических проблем свидетельствует о необходимости формирования экологической культуры населения как основы нового образа жизни. Особая роль в решении этого вопроса отводится школе. Создание системы целенаправленного формирования экологической культуры, в соответствии с Федеральным законом "Об охране окружающей среды", является целью национальной экологической политики в сфере образования....
15 03 2026 20:48:33
Представлен конспект урока в 10-м классе с использованием технологии РКМЧП, "Вирусы".
На данном занятии на основе работы с текстом "Вирусы" ученики осваивают различные приемы получения информации, выpaбатывают навыки анализа текста, извлечения необходимой информации по теме, умения сворачивать большой объем информации в компактную форму....
14 03 2026 8:14:53
Предлагается план урока на тему "Клетки крови. Эритроциты и лейкоциты. Малокровие". На уроке с учащимися проводится познавательная игра, выполняется лабораторная работа и также присутствует творческий мини-проект.
...
13 03 2026 8:17:51
Необходимость развития интересов учащихся в области краеведения связана с социальным заказом общества: чем полнее, глубже, содержательнее будут знания учащихся о родном крае, тем более действенным окажутся они в воспитании любви к родной природе и земле, уважения к традициям своего народа. Актуальность программы вызвана слабыми знаниями учащихся о природе, культуре и истории республики. В городе существует много музеев, которые можно использовать как ресурс для расширения знаний учащихся по всем вопросам....
12 03 2026 4:28:46
Человечество подошло к порогу, за которым нужны новая нравственность, новые знания, новый менталитет, новая система ценностей. С детства надо жить в согласии с природой, ее законами и принципами. Формирование таких качеств у школьников эффективно происходит в процессе поисково-исследовательской деятельности. В основе урока лежит МАО - деловая игра, он отражает все вышесказанное, способствует воспитанию у школьников инициативы, активности, увеличивает интерес к изучению экологического состояния своей местности, экологическим проблемам своего края....
11 03 2026 19:20:20
Задачами урока являются актуализация знания учащихся об основных стилях русского языка, выявление
особенности художественного и научного стилей, а также формулировка определения листопада, выяснение
значения листопада в жизни растений, рассказ о биологических процессах, происходящих в растениях
перед листопадом.
Урок рассчитан на учащихся 6-го класса.
Проводят урок учитель биологии и учитель русского языка и литературы. Тип урока - бинарный урок-обобщение.
...
10 03 2026 23:41:36
Урок использует презентацию как дополнительный иллюстративный и учебный материал, при подготовке учащихся. Ученики решают тесты, выполняют лабораторную работу, с карточками....
09 03 2026 1:25:39
Статья рассказывает о исследовательских работах, подготовке к экзаменам, участии в конкурсах....
08 03 2026 22:45:47
На занятии у учащихся формируется представление о бактериях; сосредотачивается внимание на особенностях строения и жизнедеятельности бактерий....
07 03 2026 0:36:14
Нетрадиционная форма урока с использованием методов интеpaктивного обучения является наиболее целесообразной в классах гуманитарного профиля.
Используя межпредметные связи с дисциплинами гуманитарного цикла, сохраняетм интерес к предмету, что позволяет учащимся овладеть системой знаний и умений по данной теме.
...
06 03 2026 12:33:24
Предложенная разработка урока позволит не только разнообразить традиционный урок биологии мультимедийным и графическим материалом, но и использовать возможности персонального компьютера при изучении достаточно сложного в понимании материала, таким образом формируя ключевые образовательные компетенции учащихся. При проведении урока используется тест, написанный в Visual Basic. ...
05 03 2026 3:39:54
«Познания и стрaнcтвия неотделимы друг от друга». Эти слова К.Г. Паустовского стали девизом многих путешественников. Также неотделимы друг от друга наши предметные области: природоведение и русский язык....
04 03 2026 17:59:33
Материал позволяет систематизировать изученный материал, организовать самостоятельную исследовательскую деятельность, работать с понятиями в системе их применения, реализуя межпредметные связи. ...
03 03 2026 17:52:24
ЭОР создают эффект присутствия («Я это видел!»), у учащихся появляется интерес, желание узнать и увидеть больше. Показаны возможности использования цифровых образовательных ресурсов на примере урока "Учение Чарлза Дарвина о естественном отборе"....
02 03 2026 0:37:20
Комбинированный по типу урок, в котором сочетаются объяснительно-иллюстративные методы традиционной технологии, элементы проблемного обучения и информационно-коммуникационные технологии. Через включение в ход урока стихов, загадок - усилить эмоционально-образное восприятие учебного материала. Кроме того, применяя тестовые задания на разных этапах урока, осуществить контроль как ранее изученного, так и нового материала.
...
01 03 2026 13:22:32
Цель урока: знакомство с особенностью строения жизнедеятельности бактерий; выяснение значения бактерий в природе и для человека....
28 02 2026 13:57:22
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 ::
