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:
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Разработка построена по технологии личностно ориентированного урока. Урок способствует формированию умений учащихся самостоятельного поиска ответов на проблему, развитию коммуникативных способностей и способностей к самоанализу....
12 05 2026 14:36:14
Предлагается 2 варианта теста по общей биологии, содержащего различные формы заданий....
11 05 2026 12:42:47
В последние годы одной из ведущих тенденций в методике преподавания биологии является ее развивающая функция. Наиболее приемлемым и эффективным для ее реализации является проблемное обучение. В процессе решений проблемных задач школьники овладевают новыми знаниями и способами действия, в результате этого формируются творческие способности, продуктивное мышление и, конечно, познавательная мотивация. Предлагаемые задачи в данном уроке, направляет учащихся на совместный поиск решений, обращение к учебнику и другим источникам информации, т.е. на самостоятельное добывание знаний....
10 05 2026 19:41:11
С помощью проблемных вопросов и задач учащиеся самостоятельно находят ответы на вопросы о сути процесса фотосинтеза и его значении. Опыты Ван Гельмонта, Д. Пристли и высказывания Тимирязева позволяют учащимся лучше понять, что такое воздушное питание растений....
09 05 2026 17:12:54
Цель урока: закрепление основных понятий темы "Кровь и кровообращение"; развивать умения сравнивать, обобщать изученные факты, логически мыслить, совершенствовать самоконтроль и взаимоконтроль; формировать сознательное отношение к учебе, соблюдать правила личной гигиены, здорового образа жизни....
08 05 2026 3:47:26
Данный материал раскрывает свойства и особенности белков. Выполняется пpaктическая работа в парах. Итог занятия – проведение теста....
07 05 2026 3:36:44
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....
06 05 2026 3:55:53
Цель курса: расширение, углубление знаний о физиологических процессах, лежащих в основе работы дыхательной и сердечно-сосудистой систем, о взаимосвязи работы этих систем, о механизмах поддержания гомеостаза, знакомство с методом самоконтроля и саморегуляции функциональных систем организма путём подачи объекту информации о текущем состоянии дыхательной функции по каналам внешней обратной связи....
05 05 2026 12:47:48
Учащиеся знакомятся с оптимальными условиями всхожести семян (благоприятные условия), изучают методику закладки опыта, учатся ставить опыты при изучении семян....
04 05 2026 15:21:41
Основная цель конкурса: расширить и углубить знания учащихся, полученные на уроках. Детям перед игрой обязательно рекомендуется дополнительная литература, в которой они могут найти информацию о пресмыкающихся. Игра состоит из 6 этапов, каждый из которых проверяет знания детей, а так же их умение анализировать, сравнивать, логически мыслить.
...
03 05 2026 8:33:22
В статье представлен опыт пропаганды здорового образа жизни среди учащихся с целью изменения отношения детей и подростков к вредным привычкам....
02 05 2026 22:55:56
В статье описана методика работы с новой формой тестовых заданий по различным разделам и темам курса биологии. Эти тестовые задания интересны тем, что и проверяют и развивают навыки логического мышления учащихся, что соотносится с задачей формирования универсальных учебных действий. Методика работы с этими заданиями позволяет организовать как контроль, так и обучение школьников, организовать дискуссию, научить учащихся аргументированию собственных идей и критическому отношению к другим высказываниям....
01 05 2026 16:20:23
Урок развивает мышление, умение применять знания на пpaктике, рассуждать и делать выводы, отвечать на вопросы. Урок учитывает требования федеральных государственных образовательных стандартов второго поколения....
30 04 2026 2:31:52
Представлена программа кружка на 2-летний срок обучения, рассчитанная на учащихся 5–8-х классов....
29 04 2026 7:59:41
В ходе урока-игры систематизируется и закрепляется у обучающихся представление об особенностях строения растений принадлежащих к данным отделам; эволюционные представления о развитии царства растений. Развиваются внимательность, способность быстро анализировать информацию, делать выводы, сопоставлять теоретические и пpaктические знания, тренировать память, внимание, развивать познавательный интерес к биологии....
28 04 2026 0:36:15
Цели урока: закрепить знания о строении прокариот, раскрыть картину эволюционного развития организмов, изучить строение ядра эукариот....
27 04 2026 15:26:18
Урок разработан в технологии "педагогическая мастерская". В данной технологии для привлечения к процессу познания необходимы личностные мотивации (слово, музыка, действие), важен сам процесс поиска, свобода выбора материала и вида деятельности, ответственность каждого....
26 04 2026 18:44:57
Целью урока является закрепить знания о строении и функциях органоидов клетки, изучить строение ядра, строение и функции хромосом. Показать огромнейшее значение такого явления, как хранение и передача наследственной информации. Продолжить формирование умений работать с микроскопом, используя для изучения строение хромосом.
...
25 04 2026 10:13:18
Тема урока имеет большое методологическое и методическое значение, так как учащиеся могут на многих фактах из различных биологических наук убедиться в существовании процесса эволюции в живой природе. Урок проводится с использованием мультимедийной презентации в виде обзорной лекции. В процессе лекции используется большой фактический и наглядный материал. При рассмотрении доказательств учитель мобилизует запас знаний, который имеется у учащихся из предыдущих курсов биологии и географии....
24 04 2026 9:44:51
Пропаганда и популяризация энергосбережения, формирование энергосберегающего типа мышления у молодежи с использованием интеpaктивных методов, способствующих вовлечению аудитории в дискуссии, творчество, пpaктическую деятельность.
...
23 04 2026 21:35:56
Учащиеся знакомятся с цветковыми растениями. Развивается представление об их разнообразии, распознаются органы цветковых растений, изучаются новые биологические понятия....
22 04 2026 23:52:49
Наше время хаpaктеризуется возросшей информированностью во многих областях науки и техники всех слоёв населения, в том числе и учащейся молодёжи. В этих условиях у современного школьника трудно вызвать удивление, изумление, приподнятое эмоциональное состояние, то есть чувства, которые в значительной степени питают стремление к знанию. Это, на мой взгляд, и обязывает искать пути, которые позволили бы обыденную, будничную учебную работу сделать более одухотворённой. Здесь я и прибегаю к тому, что использую на своих уроках поэзию, живопись; но особенно часто прибегаю к жанрам устного народного творчества....
21 04 2026 7:36:57
Цели и задачи урока: формирование и совершенствование знаний по теме "Земноводные"....
20 04 2026 15:24:46
Включение в урок изобретательских задач работает на развитие творческих способностей и детей, и учителя, позволяет осмыслить и закрепить на творческом уровне учебный материал. Выполнение подобных заданий полезно для здоровья учащихся: по ходу работы происходит переключение с левого на правое полушарие головного мозга и обратно, что снижает информационный стресс, вносит в урок эмоциональность, радость творчества.
...
19 04 2026 22:56:59
Учащиеся на уроке вспоминают строение ядра и его функции; строение прокариот и эукариот. Учитель воспроизводит необходимые для овладения новым материалом знания учащихся о клеточных формах жизни....
18 04 2026 20:12:55
Как научить биологии? Вызвать к ней интерес. Для этого, по-моему, учитель должен руководствоваться принципом: если можно сделать, то почему не сделать? Проведение экспериментов, реализация проектов, взаимосвязь урочной и внеурочной деятельности, демонстрация пpaктической значимости предмета, - вот основные методы достижения данной цели....
17 04 2026 21:15:43
Цель урока: выявление хаpaктерных черт строения и процессов жизнедеятельности простейших; формирование у учащихся познавательного интереса к изучению жизнедеятельности животных....
16 04 2026 8:33:39
После опыления происходит оплодотворение —процесс, в ходе которого цветок превращается в плод. Плоды, как и цветки, очень разнообразны. Оплодотворение Пыльцевое...
15 04 2026 17:29:54
Урок-игра «Биологическое ассорти» для учащихся 6–7-х классов формирует знания о природе родного края, ее охраны, развивает коммуникативные умения, воспитывает гражданскую позицию и бережное отношение к природе....
14 04 2026 21:23:57
Цели урока: напомнить о роли размножения как важнейшего свойства, поддерживающего и сохраняющего жизнь на Земле; познакомить учащихся с сущностью жизненного цикла клетки, раскрыть особенности отдельных стадий интерфазы; охаpaктеризовать основной способ деления эукариотических клеток – митоз; раскрыть особенности протекания каждой фазы митоза....
13 04 2026 17:34:23
Деятельность учителя стимулирует познавательную активность школьников, учитывает возрастные и физиологические особенности учащихся. Урок содержит материал для свободной беседы и поисковой работы с дополнительными источниками информации. В урок включены межпредметные связи, позволяющие на уроке биологии осознанно сделать выводы о физиологических функциях человеческого организма. Каждый урок должен быть интересен....
12 04 2026 3:24:38
Автор ставит задачи на этапе изучения вопросов компьютеризации и информатизации, связанные с преподаванием биологии. В статье рассматриваются: медицинские и психолого-педагогические проблемы использования компьютерных программ в пpaктике обучения; рекомендации преподавателям и учащимся, которые нужно учитывать при организации работы с компьютером; опыт использования компьютера в пpaктике преподавания биологии; критерии анализа российских электронных изданий; возможности использования отдельных электронных изданий на разных этапах учебного процесса; авторские программы, помогающие в преподавании школьного курса биологии. ...
11 04 2026 19:36:11
Урок помогает узнать отличительные черты живых организмов, их клеточное строение, о средах обитания организмов, их приспособленности к жизни в них, о распространении растений и животных на материках, в океанах, в важнейших зонах Земли....
10 04 2026 1:17:34
Экологическая сценка для школьного кукольного театра способствует воспитанию у дошкольников и младших школьников интереса, чуткости, любви, бережного отношения к родной природе. Дети приобретают навыки правильного поведения на природе, умение заботиться о растениях, которые являются частью природы планеты Земля. Декорации, музыкальное сопровождение вызывают интерес к выступлению, а школьным артистам приносят радость и удовлетворение, возможность проявить свои творческие способности....
09 04 2026 17:48:59
Визитной карточкой нашего села является сосновый бор. Представленная разработка урока позволяет сформировать определенные биологические понятия на примере природного сообщества «Сосновый бор», что способствует воспитанию любви и бережного отношения к природе родного края....
08 04 2026 18:54:28
Урок по программе «Начальная школа XXI века» Н.Ф. Виноградовой выстроен в четком соответствии с методическими принципами деятельностного подхода данной системы. Урок служит созданию условий для ознакомления учащихся с кожей, её строением и значением....
07 04 2026 6:30:57
Данный урок проводится в 7-м классе коррекционной школы. Главная задача - познакомить учащихся с конкретными представлениями семейства бобовых, их разнообразием. Поэтому чем больше видов растений в пределах данного урока побывает в руках учащихся и будет изучено ими с различных точек зрения, тем лучше они поймут разнообразие растительного мира....
06 04 2026 2:29:36
Формирование у учащихся ключевых, личностно-ориентированных компетентностей возможно через применение проектно- исследовательских технологий. Данная деятельность связана с решением учащимися творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным решением и предполагает наличие основных этапов, хаpaктерных для исследования в научной сфере. ...
05 04 2026 23:28:53
Данная предметно-ориентированная программа предназначена для учащихся
9-х классов и рассчитана на 9 часов. Программа включает углубление знаний о приспособлении живых организмов к периодическим изменениям среды, а также дает возможность приобретения знаний пpaктической направленности о применении фотопериодической реакции растений и животных в хозяйственной деятельности человека....
04 04 2026 16:47:40
Вместе с мембранными и немембранными органеллами в цитоплазме находятся клеточные включения, которые являются непостоянными элементами клетки. Они появляются и исчезают на протяжении ее жизненного цикла. Формируются в основном в пластинчатом комплексе и в эндоплазматическом ретикулуме....
03 04 2026 16:50:34
На уроке ученики рассматривают типы взаимоотношений между организмами и выявляют их значение. В групповой деятельности ученики используют исследовательский метод работы, учатся оформлять творческую работу в виде проекта, публично защищать результаты творческой деятельности....
02 04 2026 19:58:48
Жизнь любого организма начинается от образования зиготы и продолжается до cмepти. В это время живой организм растет, развивается, стареет. Начало...
01 04 2026 15:26:23
Урок развивает критическое мышление в чтении и письме (метод "фишбоун"). В ходе урока у учащихся формируются знания о общей хаpaктеристике рыб, особенностях внешнего строения рыбы в связи с водной средой обитания....
31 03 2026 18:36:17
Урок разработан в соответствии с программой по биологии под руководством В.В. Пасечника, по учебнику Д.В. Колесова, Р.Д. Маша, И.Н. Беляева, Биология. Человек. 8-й класс. Урок построен в форме изучения нового материала. Основная идея урока – понять, каким образом взаимосвязаны между собой строение и функции кожи. Урок интересный, научно-познавательный, хорошо запоминаемый и наглядный....
30 03 2026 6:34:38
Человек – совершенная самоуправляющаяся система. Всякий шаг в развитии личности происходит как её собственный эмоциональный выбор или осознанное решение. Регулировать и управлять этими процессами у учащихся позволяет методика проектного обучения. Успешно реализовать метод проектов на уроках биологии удается, потому что при этом окружающая среда используется как лаборатория, в которой происходит процесс познания....
29 03 2026 20:11:18
Папоротникообразные – это группа споровых растений, которые обладают проводящими тканями (сосудистыми пучками). Предполагают, что зародились они более 400 млн. лет назад, еще в палеозойский период....
28 03 2026 3:51:32
Загрязнение окружающей среды, изменение ее человеком — одна из глобальных проблем. Лучше почувствовать эту проблему помогают примеры своей местности. Вопросы экологии чаще поднимаются на уроках географии и биологии. Поэтому мы решили объединиться и ежегодно проводить двухчасовую экскурсию....
27 03 2026 11:55:36
Использование презентации, мультимедийного проектора, учебного электронного пособия, опopных схем, условных знаков, алгоритмов действия при решении генетических задач, игры на уроке позволяет быстро вовлечь учащихся в работу, оптимально организовать их деятельность, обеспечивая обратную связь.
...
26 03 2026 15:33:51
Цель урока: формирование знаний об особенностях внешнего и внутреннего строения земноводных как первых наземных организмов, но не порвавших связь с водной средой обитания; об особенностях размножения; о значении земноводных в природе и жизни человека и необходимости их охраны....
25 03 2026 8:11:57
В настоящее время одной из важнейших проблем нашей республики и не только является проблема экологического образования. Экологическая тропа создается детьми прежде всего для самих же детей, ради их обучения и воспитания. Это одна из привлекательных форм организации их деятельности в системе экологического образования и воспитания. Если она правильно организована, то позволяет учащимся с разных сторон раскрывать свои творческие возможности, сочетать умственный и физический труд....
24 03 2026 5:13:47
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 ::
