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:
Размножается сосна семенами. Образование семян начинается на 30-40 году жизни. К этому времени на деревьях формируются женские и мужские шишки....
03 10 2026 12:23:39
Основное отличие диалогического стиля обучения от традиционной передачи знаний заключается в том, что ученик не получает «истину» в готовом виде, а открывает новое знание в сотрудничестве и при поддержке взрослого. Разработка урока является примером использования на уроках диалогического обучения. Учащиеся знакомятся с самой древней группой живых существ – бактериями; изучают особенности строения, размножения и распространения бактерий....
02 10 2026 13:26:54
Данный урок – урок изучения нового материала по технологии развития критического мышления, в основе которого лежит самостоятельная работа учащихся с различными источниками информации. Такой подход позволяет развивать критическое мышление школьников....
01 10 2026 20:51:35
Групповые задания взяты из учебной литературы, материалов периодической печати (журналов по биологии). Руководители групп и их состав подбираются по принципу объединения школьников разного уровня обученности, информированности по данному предмету, совместимости учащихся, что позволяет им взаимно дополнять и обогащать друг друга. Эта форма позволяет реализовать основные условия коллективности: осознание общей цели, целесообразное распределение обязанностей, взаимную зависимость и контроль....
30 09 2026 10:24:11
Материал выполнен в виде устного журнала, состоящего из нескольких страниц, рассчитан на учащихся 6-7-х классов. Каждая страница содержит данные, связанные с растениями, их значением для окружающей среды и человека. Большой упор сделан на растения данной местности, "Растения под охраной", опасные растения.
...
29 09 2026 15:12:41
Элективный курс по биологии и экологии «Авиация и медицина XXI века» (разработано Л.А.Суриловой, учителем биологии и экологии гимназии № 1519 г. Москвы). Предпрофильная подготовка – это система педагогической, психологической, информационной и организационной деятельности, способствующая самоопределению учащихся в выборе дальнейшей профессии....
28 09 2026 1:46:30
Мероприятие знакомит учащихся с легендами и преданиями о цветах, воспитывает бережное отношение к природе. Проводится в сопровождении компьютерной презентации....
27 09 2026 1:41:49
Урок в 6 классе по учебнику В.В. Пасечника «Биология. Бактерии, грибы, растения» с использованием технологии критического мышления. Цель урока: изучение строения корня и его функций....
26 09 2026 10:52:25
Сочетание модульной и информационной технологий дают ощутимый педагогический эффект для формирования мотивации к изучаемому материалу, познавательной самостоятельности, развитию информационной культуры. Есть возможность индивидуального выбора объема информации. После объяснения материала ученик может вернуться к любому слайду и проработать материал самостоятельно. Подобная подача материала наиболее понятна и доступна....
25 09 2026 8:40:53
Данный материал раскрывает свойства и особенности белков. Выполняется пpaктическая работа в парах. Итог занятия – проведение теста....
24 09 2026 18:39:39
Основная педагогическая идея работы – максимальное общение ребенка с природой, привитие любви и бережного отношения к ней. Использованы дидактические средства экологического образования и воспитания на уроках и во внеурочное время. Каждый ученик должен понять, что он может принять участие в историческом процессе возрождения родины, решая экологические задачи своего края....
23 09 2026 13:31:10
Под действием климата и внешней среды - группы людей были наделены особенностями, которые стали отличать их между собой. Так сформировались расы....
22 09 2026 5:36:21
Борьба противоположностей - это основной закон Природы, а что касается парадоксов, то вот что об этом говорит писатель Игорь Росоховатский: "Человек как личность состоит из парадоксов. Сколько бы он ни имел, ему все мало. Это и плохо, и хорошо. Плохо потому, что из-за этого качества он совершает необдуманные поступки, разрушая согласие между Природой. Главной целью данной работы является воспитание нравственного отношения к природе как основе жизни и творческого развития"....
21 09 2026 4:14:12
Урок призван сформировать представление о вирусах как о неклеточной форме жизни, их строении, жизнедеятельности, значении....
20 09 2026 14:23:27
Урок обобщения знаний по теме "Структурная организация живых организмов. Клетка". Форма проведения - групповая....
19 09 2026 15:14:31
Отряд насчитывает 17 семейств. Размеры представителей колeблются от 7см до 5м в длину. Обладают большим количеством зубов в форме конуса, поэтому предполагалось, что Кистеперые – хищники....
18 09 2026 6:24:42
Хлорелла — одноклеточная зеленая водоросль, имеет вид микроскопического неподвижного зеленого шарика до 15мкм в диаметре, жгутиков нет. Поверхность клетки покрыта твердой двуконтурной оболочкой целлюлозной породы....
17 09 2026 2:54:44
Урок биологии проведен на неделе естественных наук. Урок-проект полного цикла. Ученики, изучив материал по плоским червям, создали памятку «Предупрежден – значит, вооружен»....
16 09 2026 13:32:20
Цель урока: сформировать знания у учащихся о приспособленности организмов к окружающей среде. У учащихся формируются знания о различных способах приспособленности организмов к окружающей среде....
15 09 2026 14:11:54
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....
14 09 2026 8:39:47
Урок нацелен в первую очередь на то, чтобы расширить кругозор учащихся о наследственных заболеваниях человека, не сцепленных с пoлoвыми хромосомами, и их значении в жизни, в том числе и в социальном аспекте.
...
13 09 2026 7:27:36
Урок ориентирован на воспитание здорового образа жизни. Используются современные технологии с применением мультимедийного проектора. В созданной презентации во время урока на экране представляются материалы в виде схем "Хромосомные перестройки", понятия, графики, рисунки, над которыми надо подумать, сделать анализ, сравнение. После каждого пункта плана учащиеся делают вывод, который фиксируется на экране: например, «мутации часто встречаются, рецессивные, устойчивые»....
12 09 2026 6:21:14
Урок проводится в кабинете дистанционного обучения в режиме телеконференции. Разработан с использованием новых информационных технологий, что позволяет активизировать познавательную деятельность обучаемых, организовать самостоятельную работу на уроке, осуществить самоконтроль и самооценку. Учитель определяет предметные, метапредметные и личностные результаты обучения, реализуемые на данном уроке....
11 09 2026 15:37:37
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Представлен интеpaктивный проект для групповой работы с детьми разного возраста. Пособие может быть использовано в ДОУ, начальной школе, среднем звене. Варианты использования – диагностический материал для изучения или закрепления темы «Растения». Дети дают ответы на поставленные вопросы (в виде рисунков), цветными фишками на специальных карточках, что позволяет работать с группой детей....
10 09 2026 2:32:32
Лист — это вегетативный орган растений, является частью побега. Основные функции листа — фотосинтез, испарение воды (трaнcпирация) и газообмен....
09 09 2026 19:26:49
Предлагается 2 варианта теста по общей биологии, содержащего различные формы заданий....
08 09 2026 13:30:16
Цель урока: познакомить учащихся с представителями хлебных злаковых культу, особенностями строения и значением в природе и для человека....
07 09 2026 21:25:14
В основу внеклассного мероприятия положена идея некогда популярной телевизионной передачи «Детектив-шоу». Игра предназначена для учащихся 9–11-х классов. Задания требуют умения логически мыслить, расширяют кругозор учащихся, формируют способности к преодолению препятствий. Развивают коммуникативные и познавательные УУД. Подготовка и проведение этого мероприятия сплачивает учащихся, учит действовать сообща....
06 09 2026 17:29:31
Невозможно представить себе повседневную жизнь русского человека без чашки чая. Почему чашка чая обладает притягательной силой домашнего уюта, можно понять, только изучив особенности русской традиции чаепития. Изучение традиции чаепития с историческим материалом имеет познавательное, нравственное значение, формирует интерес у учащихся к русской истории, традициям, культуре, изучению чайного этикета....
05 09 2026 9:32:15
Изложена авторская система обучения курсу биологии по модульному методу с 7-го класса....
04 09 2026 10:49:10
В статье рассматривается воспитательная и образовательная роль синквейна, методика составления дидактического синквейна, вариантность использования синквейна на уроках. Умение составлять синквейн – показатель того, что учащиеся знают учебный материал, умеют выделять наиболее хаpaктерные особенности изучаемого явления, процесса. Приведены наиболее удачно созданные, художественно оформленные синквейны....
03 09 2026 13:17:34
Сегодня прочно вошли в методику преподавания красочные, эмоциональные, глубоко познавательные уроки-презентации. Литература – это прежде всего знание текста художественного произведения и работа по его анализу. Однако там, где возможно эффективнее провести интегрированный урок, соединив близкие темы, сопроводив его видеоматериалами, музыкой и т.п. Одним из вариантов такого урока является интегрированный урок литературы, который мы провели совместно с учителем информатики....
02 09 2026 8:58:49
Бесчисленное разнообразие методов обучения лишь подтверждает принцип: ни один из них не подходит для всех учащихся. Какими бы достоинствами ни обладал тот или иной метод, универсального «ключика», с помощью которого можно достичь выдающихся результатов у всех учеников класса, не существует. Успех наших детей зависит от того, насколько их способности соответствуют применяемым методам обучения и смог ли учитель увлечь ребенка своим предметом.
...
01 09 2026 3:15:42
На уроке в 5-м классе пойдет речь о большой тайне природы, которую человек все же сумел увидеть своими глазами. Пятиклассники – народ очень любопытный, поэтому даже сложные биологические термины могут воспринимать легко, особенно если это преподнести как игру, театр....
31 08 2026 21:34:42
Урок в 7-м классе знакомит учащихся с особенностями внешнего строения и опopно-двигательной системой птиц. Сопровождается презентацией....
30 08 2026 7:48:55
Интеллектуальная игра для учащихся 7-х классов в рамках интеграции биологии и географии. Игру можно провести как мероприятие предметной недели естественного цикла в школе или в рамках внеклассной деятельности. Игра интересна тем, что затрагивает разносторонние знания учащихся, развивает логическое мышление, прививает интерес к предметам, развивает здоровый дух соперничества....
29 08 2026 13:56:39
На данном уроке учебный процесс состоит из трёх фаз: вызов – осмысление содержания – рефлексия. У детей формируется собственное отношение к изучаемому предмету, свои познавательные задачи и проблемы для дальнейшего продвижения в информационном поле....
28 08 2026 22:31:47
Методика проведения урока позволяет работать с учащимися, имеющими разный уровень подготовки и мотивации, что поддерживает их внимание на протяжении всего урока, развивает интерес к изучаемому предмету, теме. Работа учащихся приобретает коллективный, творческий хаpaктер, развивается мыслительно-логическая деятельность. Урок несет хаpaктер сотрудничества, при этом ведущая роль отводится ученику.
...
27 08 2026 22:10:17
Цель мероприятия: воспитание у детей чувства ответственности за судьбу птиц. Учащиеся знакомятся с перелетными птицами; учатся заботиться о них, делают для них гнездовья, защищают от хищников и xyлиганов....
26 08 2026 11:55:40
На уроке учащиеся знакомятся с понятиями "пищевые продукты", "питательные вещества" и строением пищеварительной системы. В процессе урока используется презентация и работа с CD-диском, это развивает навыки наблюдений, обеспечивает прочное усвоение знаний учащимися, повышает интерес к предмету. Урок позволяет обучающимся освоить большую часть информации самостоятельно, проявив поисковые способности....
25 08 2026 23:44:58
Школьная факультативная лекция - метод обучения, отвечающий требованиям классического урока изучения нового материала и являющийся частью лекционно-семинарской системы. Ее использование на уроках общей биологии в 9-м классе позволяет формировать у учащихся умение планировать ответ, выделять основные моменты лекции, формулировать выводы, успешно усваивать сложный и объемный материал. В статье рассмотрен пример использования факультативной лекции на уроке по теме "Деление клетки: митоз и мейоз"....
24 08 2026 17:30:44
Цель занятия: познакомить учащихся с историей использования человеком наркотических веществ, причинами появления наркомании, классификацией и видами психотропных веществ, показать негативные воздействия наркотиков на организм человека, проанализировать причины и механизмы возникновения наркотической зависимости, показать пути решения сложных проблем без привлечения психостимуляторов.
...
23 08 2026 21:13:50
В статье излагается материал об особенностях высшей нервной деятельности человека; раскрывается значение фаз сна; рассматривается специфика патологий сна и сновидений, дается понятие сна как суточного биоритма....
22 08 2026 21:33:34
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.
...
21 08 2026 0:20:35
Учащиеся получают представления о листе как вегетативном органе, особенностях его внешнего строения в решении биологических задач и выполнении лабораторной работы. Учащиеся работают с текстом, описывают морфологические признаки по плану, анализируют, делают выводы....
20 08 2026 10:58:49
Урок в 7-м классе знакомит учащихся с особенностями внешнего строения и опopно-двигательной системой птиц. Сопровождается презентацией....
19 08 2026 17:24:18
Известно, что здоровье человека в настоящее время лишь на 8-12 % зависит от прямого воздействия на организм лекарственных средств. В то же время более чем на 25% оно связано с состоянием окружающей среды. Живые растения и выделенные из них эфирные масла занимают важное место в улучшении воздушной среды мест, где работает, учится и отдыхает человек. Их применение как по отдельности, так и совместно позволяет не только подавить вредную микрофлору воздуха: патогенные бактерии, грибы, вирусы; улучшить химический состав воздуха, увеличивая количество О2 и уменьшая СО2, и физическое состояние его молекул, ионизируя их, повышая содержание легких отрицательных ионов со снижением тяжелых, что необходимо для здоровья человека....
18 08 2026 15:52:12
Основные задачи урока: развить понятие об особенностях строения сердца, обеспечить усвоение знаний о его приспособленности к выполняемым функциям, совершенствовать умение работать с муляжами; развивать умения сравнивать, обобщать; воспитывать самостоятельное мышление в зоне ближайшего развития. ...
17 08 2026 22:31:48
Игра «Тело человека» является обобщающей, уместна на уроке как промежуточный контроль знаний, закрепления и повторения пройденного, так и на районных предметных неделях для групп талантливых учащихся. Игра состоит из 13 разнообразных этапов. Игру отличают работа с микроскопом, скелетом, ребусами, кроссвордом, терминами и логическими цепочками. Пpaктическая часть в игре посвящена определению артериального давления (используя тонометр)....
16 08 2026 12:30:10
Урок представлен групповым проектом. Каждая группа работает над определённой проблемой, выдвигает гипотезу и в ходе работы подтверждает или опровергает её. Группа «Историки» освещает историю переливания крови; группа «Медики» рассказывает о групповых факторах крови; группа «Генетики» решает пpaктические задачи; группа «Социологи» рассказывает о результатах анкетирования; группа «Служба крови» освещает проблемы донорства....
15 08 2026 20:26:29
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 ::
