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-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Комбинированный урок обобщения и систематизации материала о селекции растений и животных. Урок знакомит учащихся с основными направлениями биотехнологии и ее значением в развитии сельского хозяйства. Цель урока: сформировать у учащихся представление об основных методах селекционной работы с микроорганизмами. Научить школьников обосновывать значение метода генной инженерии для процесса выведения новых штаммов микроорганизмов и др....
29 04 2026 21:43:40
На уроке рассматривается классификация горных пород. Приведена разработка пpaктической работы по коллекции минералов....
28 04 2026 10:28:17
Урок «Основные закономерности явлений наследственности» является первым уроком темы «Наследственность». Использование на уроке компьютерной презентации позволяет акцентировать внимание учащихся на наиболее важных моментах излагаемой информации. Цель урока: сформировать представление о генетике как о науке, изучающей явления наследственности; начать формирование представлений об основных генетических закономерностях....
27 04 2026 16:24:29
На уроке раскрываются основные приемы вегетативного размножения покрытосеменных растений, значение и преимущества этого способа размножения, перспективы развития современных методов вегетативного размножения (метод культуры тканей), для закрепления знаний проводится пpaктическая работа в микрогруппах....
26 04 2026 9:25:27
Урок призван способствовать развитию познавательного интереса, активизировать знания, сформировать навыки общения, сотрудничества, коллективизма. Викторину можно проводить как урок с учащимися одного класса, а также как внеклассное мероприятие во время проведения недели естественных наук....
25 04 2026 2:19:44
Процесс откладывания икры самками и оплодотворение ее cпepматозоидами самцов называется нерестом. На период нереста рыбы ищут благоприятные условия для развития потомства, поэтому часто уходят из привычных мест обитания....
24 04 2026 16:13:15
Урок разработан для учащихся, работающих в группах с дополнительным материалом, вопросами и заданиями, выявляющими механизм приспособления в результате действия естественного отбора.
...
23 04 2026 12:32:50
Внеклассное мероприятие расширяет знания биологии, стимулирует для дальнейшего поиска информации, развития интереса к науке....
22 04 2026 20:15:34
Предлагаемый элективный курс предназначен для учащихся 8–9-х классов. Данный курс опирается на знания и умения, полученные школьниками при изучении биологии 8-го класса, поддерживает и углубляет знания по этому предмету. Элективный курс "Обжора долго не живет" рассматривает такие вопросы, как особенности профессии врача диетолога, содержание данной профессии и возможности ее реализации, составление режима питания и индивидуальной диеты. ...
21 04 2026 14:34:50
В соответствии с ФГОС одной из главных личностных хаpaктеристик выпускника школы является осознанное выполнение правил здорового и экологически целесообразного образа жизни. Необходимо внедрение концепции здоровьеформирующего образования, которое представляет собой педагогический процесс, направленный на формирование и развитие у всех субъектов устойчивой ориентации на сохранение здоровья. В нашей школе создание здоровьеформирующей среды осуществляется через организацию сетевого взаимодействия....
20 04 2026 17:24:51
Стебель – это ось побега, с расположенными на нем листьями, почками. Строение стeбля может быть первичным - при формировании нового растения, когда клетки еще не дифференцированы (у однодольных остается на всю жизнь). Для двудольных и голосеменных хаpaктерно быстрое изменение первичного стeбля....
19 04 2026 2:55:26
Урок способствует формированию у учащихся ответственного, экологически грамотного отношения к окружающему миру, изложение нового материала базируется на уже имеющиеся у учащихся знания....
18 04 2026 15:42:20
Играм принадлежит большая роль в жизни и развитии детей. В их процессе формируются такие положительные качества, как интерес и готовность к учению, развиваются познавательные способности. Игра важна и для подготовки ребенка к будущему. В ней имеет значение не только конечный результат, но и сам процесс участия детей в познании окружающего мира....
17 04 2026 19:13:29
Предлагаемый элективный курс содержит сведения о клетке - единице живой природы, предназначен для учащихся профильных классов, проявляющих интерес к цитологии и биохимии. Изучение курса поможет в выборе дальнейшего обучения и профессиональной деятельности. Курс опирается на знания и умения, полученные учащимися при изучении биологии. В процессе занятий предполагается приобретение учащимися опыта поиска информации по предлагаемым вопросам. Учащиеся совершенствуют умения подготовки рефератов, докладов, сообщений по избранной теме, отpaбатывают технику эксперимента. Элективный курс рассчитан на 35 часов.
...
16 04 2026 5:10:55
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Информационные технологии на уроках биологии реализуют принцип наглядности. Урок повышает интерес к учебе, активизирует мышление учащихся....
15 04 2026 3:45:46
Кейс-технология способствует развитию у школьников умений самостоятельно принимать решения и находить правильные и оригинальные ответы на проблемные вопросы. Данный метод предполагает созидание, творческий подход со стороны учащихся. Здесь важен не конечный результат, а сам процесс получения знаний. Кейс-метод развивает компетентностные качества личности: аналитические, пpaктические, творческие, коммуникативные, социальные умения....
14 04 2026 21:19:39
Проект создан для того, чтобы показать учащимся, что акулы являются важной частью окружающей среды и что они нуждаются в защите.
...
13 04 2026 17:41:45
Цели урока: показать хаpaктерные особенности более сложной организации червей по сравнению с кишечнополостными (во внешнем строении) на примере кольчатого червя; выяснить значение дождевых червей в почвообразовательном процессе.
...
12 04 2026 14:42:14
Интеллектуально-развлекательная игра для учащихся 5–6-х классов. Данное мероприятие нацелено на углубление знаний учащихся об окружающем мире (о растениях и животных). Развивает интерес и познавательную активность детей. Формирует умение работать в коллективе, а также умение принимать самостоятельное решение....
11 04 2026 15:57:24
Торможением условных рефлексов называются процессы, которые приводят к ослаблению или прекращению возбуждений. Это явление противоположно возбуждению....
10 04 2026 12:59:36
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"....
09 04 2026 13:11:33
На уроке биологии в 8-м классе прослеживается системный подход при изучении понятий «биологические системы», рассматриваются и их взаимосвязи....
08 04 2026 18:25:12
Курс предназначен в основном для обучающихся 10-11-х классов естественно-научного профиля (химико-биологического) обучения. При прохождении курса учащиеся расширяют и углубляют знания о генеалогии как о методе изучения генетики человека, овладевают умениями и навыками построения родословных....
07 04 2026 12:35:11
Урок биологии формирует у учащихся общеучебные умения и навыки экологическое сознание, умение сравнивать, находить и показывать сходство в организации птиц и пресмыкающихся. Учащиеся обсуждают гипотезы о происхождение птиц от древних пресмыкающихся. Цель урока: сформировать умения работы с цифровым микроскопом и создать слайды в пpaктической работе....
06 04 2026 11:50:59
Урок составлен на основе технологии развития критического мышления, где реализуется схема "вызов - осмысление - размышление". Стратегиями урока являются основные приемы - кластер и таблица "Знаю - Хочу знать - Узнал". На уроке также используются приемы: ключевые слова, инсерт-чтение с маркировкой текста, синквейн - форма письменной рефлексии.
...
05 04 2026 13:38:15
Описываются возможные повреждения скелета; разъясняются цели доврачебной помощи. Учащиеся приобретают навыки оказания первой доврачебной помощи при ушибах, растяжениях связок, вывихах суставов, переломах костей....
04 04 2026 15:40:54
Основная организационная единица при концентрированном обучении – учебный блок. Суть его в том, что учащийся непрерывно, в течение относительно продолжительного времени изучает материал одного-двух предметов. В статье приведена разработка блока, состоящего из урока-лекции, урока-самопогружения, урока-пpaктикума, урока-зачета.
...
03 04 2026 16:31:58
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....
02 04 2026 11:27:20
Cтатья знакомит учащихся с понятием «биосфера» как гигантской экологической системой земного шара. Рассматривается структура биосферы, выявляются ее функции, выделяются границы биосферы, роль живого вещества в биосфере....
01 04 2026 6:30:24
Учащиеся знакомятся с классификацией мхов, изучают особенности строения кукушкиного льна; закрепляют знания проведением лабораторной работы....
31 03 2026 16:50:52
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....
30 03 2026 13:42:11
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....
29 03 2026 2:35:35
Урок экологии в рамках регионального компонента БУП реализуется в 8-9-х классах общеобразовательной школы. Основные технологии - информационно-коммуникативная, игровая, метод групповой работы. Содержательно рассматриваются факторы и последствия загрязнения водоемов. Может использоваться и во внеклассной работе.
...
28 03 2026 22:56:40
Урок разработан для учащихся 10 класса к теме "Фотосинтез", обучающихся по учебнику "Общая биология" под редакцией Д.Беляева, Г.Дымшица. Однако, можно использовать разработку для изучения процесса фотосинтеза в старших классах для учебников других авторов....
27 03 2026 3:32:28
Цель урока: выяснить степень усвоения учащимися знаний по пройденной теме, закрепить знания, знать значение терминов, используемых по данной теме, убедиться в том, что значение системы кровообращения в организме велико и от ее работы зависит состояние работы нашего организма.
...
26 03 2026 16:42:51
Урок направлен на систематизацию знаний о химическом составе клетки, закрепление знаний об химических элементах и их роли в клетках живых организмов, химической общности живой и неживой природы, осознание роли химических веществ для нормального функционирования организма человека....
25 03 2026 16:11:57
Углублённое изучение биологии предполагает формирование ключевых компетенций через опыт самостоятельности. На уроке учащиеся обобщают знания о паразитических червях в форме деловой игры, лабораторных исследований, решения ситуационных задач, составления аналитических таблиц. Урок способствует формированию пpaктических знаний и развитию логического мышления.
...
24 03 2026 11:48:18
Бактерии, трудясь с другими организмами, делают важную химическую работу. Рассмотрим, что же такое бактерия и какая её роль в круговороте веществ в природе....
23 03 2026 9:54:36
Учащиеся формируют знания анатомических особенностей выделительной системы, раскрывают значение выделения из организма конечных продуктов обмена веществ, выясняют, какие болезни могут возникать при этом, как их избежать. Учит защищать проект и анализировать работу в группе....
22 03 2026 12:28:44
Урок по биологии по теме. На уроке рассматриваются вопросы влияния и последствия негативных факторов для развития зародыша....
21 03 2026 15:30:29
На проблемном уроке при введении материала школьники думают, анализируют, рассуждают, а на этапе воспроизведения, например, пишут стихи. Проблемный урок обеспечивает творческое усвоение знаний. Ученик проходит четыре звена научного творчества: постановку проблемы и поиск решения – на этапе введения знаний; выражение решения и реализацию продукта – на этапе воспроизведения знаний. Ученик формулирует учебную проблему, изучает проблему....
20 03 2026 21:58:44
В протерозойской эре жизнь продолжала существовать преимущественно в море. Господствуют уже не синезеленые, а эукариотические многоклеточные зеленые водоросли....
19 03 2026 11:50:30
Игра проводится для учащихся 7-х классов в рамках проведения предметных недель с целью повышения интереса учащихся к изучению курса «Животные». Задача игры: формировать знания о происхождении, повадках и особенностях домашних и диких животных.
...
18 03 2026 12:26:58
Цели урока: закрепить знания о строении прокариот, раскрыть картину эволюционного развития организмов, изучить строение ядра эукариот....
17 03 2026 15:53:17
Урок проводился с учащимися 9-го класса, которые имеют различные отклонения в развитии. Учащиеся данного класса имеют значительный недостаток уровня интеллекта, стойкое недоразвитие уровня познавательной способности, мышления и речи.
...
16 03 2026 17:39:38
Предлагаемый урок разработан с применением методики информационных листов и сопровождается компьютерной презентацией. Нетрадиционная форма урока — с интеграцией в литературу. Применение в ходе урока мультимедийного проектора и цифровых технологий делают его более наглядным, зрелищным, запоминающимся.
...
15 03 2026 11:34:20
Цель урока: закрепить полученные знания по теме и приемы оказания реанимации в различных жизненных ситуациях. Учащиеся знакомятся со строением, функциями и гигиеной дыхательной системы....
14 03 2026 8:17:24
Cистемный подход к формированию ОУУН создаёт условия для формирования у учащихся пpaктических навыков осуществления учебной деятельности, что, в свою очередь, обеспечит приобретение ими всесторонних и прочных знаний. Подбираю формы учебной работы для каждого ученика, как для осуществления ситуации учебного успеха, так и для целенаправленного создания ситуаций учебных затруднений. Использую эти развивающие приемы при помощи различных заданий, которые описаны в методическом пособии "Сто приемов для учебного успеха ученика на уроках биологии" Н.Л. Галеева. Для того, чтобы повысить уровень преподаваемой темы, были использованы наглядные учебно-методические пособия, созданные мною при помощи ИКТ. Это позволяет оптимально использовать наглядный материал, улучшает восприятие учебного материала и повышает интерес к изучению темы....
13 03 2026 3:16:36
Урок проводится в ходе изучения биологии (раздел животные) в 7-м классе. Целью урока является возможность показать учащимся особенности размножения и развития рыб, раскрыть разнообразные формы заботы о потомстве как приспособление к выживанию вида....
12 03 2026 4:43:55
Элективный курс "Решение задач по генетике" рекомендован учащимся 9–11-х классов, обучающимся по учебникам цикла Н.И. Сонина. На занятиях учащиеся учатся решать, оформлять, анализировать генетические задачи.
...
11 03 2026 6:42:10
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 ::
