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:
В курсе дан интересный материал об особенностях строения пpaктически каждого органа нашего тела. Человеческие существа невероятно интересны. Познать самого себя, свои особенности, интересы и склонности, особенности мышления, памяти, внимания. Весь наш организм – это сплошная загадка. Рождение и cмepть, несчастный случай, возможность заболеть и возможность выжить в критической ситуации – все это хотел бы каждый из нас узнать, особенно ребята....
05 04 2026 11:27:46
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....
04 04 2026 3:44:40
Данный урок является первым в теме «Жизнь растений» курса биологии 6-го класса по учебнику В.В. Пасечника «Биология: Бактерии. Грибы. Растения.» московского издательства «Дрофа»....
03 04 2026 15:48:12
Как обычный урок сделать необычным, как неинтересный материал представить интересным? Эти и многие другие вопросы задает, наверное, каждый учитель, приходя в класс. Каждый решает эту проблему по-своему. Что же можно сделать в этой ситуации? Автор на уроках использует различные современные технологии, одной из которых является применение ИКТ....
02 04 2026 3:41:51
Урок позволяет познакомить обучающихся с многообразием земноводных, их ролью в природе и жизни человека, формирует знания о хаpaктерных признаках данного класса животных, развивает умения выделять существенные признаки класса, отрядов, сравнивать, обобщать; способствует развитию интереса к предмету, расширяет кругозор; воспитывает бережное отношение к окружающему миру. ...
01 04 2026 8:31:56
Об интернет-тренажерах, как одной из форм дистанционного обучения....
31 03 2026 9:54:57
Цель урока: обсудить с учащимися проблемы антропогенные загрязнения природной среды, его влияние на здоровье человека, последствия и пути решения данной проблемы.
...
30 03 2026 2:41:25
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....
29 03 2026 16:26:18
Обобщение изученного материала проводится в виде конкурса. Состоит из восьми этапов. На каждом из них учащиеся выполняют различные задания и отвечают на вопросы, связанные с темой. Во время урока не только закрепляются знания и умения по пройденному материалу, но и развивается кругозор учащихся....
28 03 2026 6:45:22
Урок по биологии "Кольчатые черви или «Annelides"» дает общее представление о кольчатых червях, об их эволюционном приобретении - сегментации; дает хаpaктеристику среды обитания, знакомит со строением и значением в природе кольчатых червей....
27 03 2026 5:59:48
На уроке биологии поставлены следующие задачи: изучить строение, функции, виды кровеносных сосудов; определить значение кровообращения для организма человека; выяснить, какими способами можно укрепить и сохранить работоспособность трaнcпортной системы.
...
26 03 2026 7:40:40
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.
...
25 03 2026 21:50:20
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Знание студентами медицинских колледжей и медицинских училищ темы «Эволюция человека» важно как с позиций формирования мировоззрения, так и востребованности знаний в будущей профессии. В работе показана эффективность использования приема эвристической беседы для достижения образовательных целей занятия; рассмотрена методическая реализация представленного технологического приема; приведен анализ выполненных студентами проверочных работ....
24 03 2026 7:53:31
Урок направлен на изучение особенностей строения нервной системы у разных групп животных и на формирование представления об эволюционном изменении нервной системы. Изучение нервной системы животных сопровождается презентацией и демонстрацией ЦОР....
23 03 2026 8:59:58
Океан гораздо бедней жизнью, чем суша; биомасса мирового океана в 1000 раз меньше. Большинство образовавшейся биомассы — одноклеточные водоросли и другие обитатели океана — отмирают, падают на дно и органическое вещество их разрушается редуцентами....
22 03 2026 17:51:43
Введение данного курса диктуется необходимостью формирования у школьников понимания того, что здоровье - это величайшее благо, его надо уметь сохранять. Главной целью курса является понимание зависимости здоровья от состояния окружающей среды; приобретение умений и навыков, направленных на укрепление индивидуального здоровья....
21 03 2026 11:44:36
В ходе урока используется групповая работа, что позволяет каждому ученику почувствовать себя успешным, снимает синдром тревожности. На уроке проверяются знания терминологии, умение на пpaктике применять знания (решение биологических задач), а также умения сравнивать, классифицировать и обобщать изучаемые факты и явления.
...
20 03 2026 2:33:52
Игровое направление все шире используется в образовании. Данный урок можно использовать для проведения предметной недели или как обобщающий по завершении темы «Птицы». Содержание урока позволяет углубить знания о птицах, активизировать познавательный интерес учащихся к природе и ее изучению.
...
19 03 2026 14:56:44
В статье даётся анализ УУД-потенциала различных заданий и приёмов, используемых на уроках биологии....
18 03 2026 23:32:36
В статье представлена разработка урока по данной теме.
...
17 03 2026 1:32:11
Цели урока: познакомить обучающихся с организмами, достигшими высокого уровня сосуществования - лишайниками, показать их многообразие, положение в системе органического мира, а также значение в природе и жизни человека....
16 03 2026 6:48:18
Цели данного урока: введение в тему «Опopно-двигательная система человека», формирование здорового образа жизни. Урок предназначен для учащихся 8-го класса при изучении темы «Опopно-двигательная система человека». К уроку разработана «рабочая тетрадь» для учеников, которая позволяет в течение урока выполнять различные задания, что значительно экономит время. На протяжении всего урока используются слайды. Урок рассчитан на 45 минут. Данная разработка может быть использована также классными руководителями как час общения в среднем и старшем звене. Можно заранее дать ребятам вопросы, над которыми они должны дома подумать....
15 03 2026 9:52:16
Викторина направлена на воспитание патриотизма и любви к своему краю....
14 03 2026 22:41:51
Урок знакомит учащихся с классификацией копытных млекопитающих, особенностями их строения и средой обитания. Использование на уроке ИКТ повышает познавательный интерес к предмету. Ученики осознают необходимость охраны копытных млекопитающих на примере животных своего региона....
13 03 2026 23:16:33
На данном уроке используются различные приемы здоровьесберегающих технологий. Актуальность данной работы обусловлена потребностью человека, общества и государства в здоровьесберегающем образовании. Здоровьесберегающее обучение направлено на обеспечение психического здоровья учащихся.
...
12 03 2026 2:13:50
Интегрированное внеклассное мероприятие по биологии и английскому языку "Do You Love Flowers? – Вы любите цветы?" спланировано в форме диалога культур двух стран. Флора и Пчелка Майя приезжали в Англию посмотреть, как чувствуют себя там их подданные - цветы. Затем вместе с группой английских школьников они посетили Кубань. Дети обмениваются информацией, показывают рукотворные сады своих стран, Пчелка Майя рассказывает о цветах. Задачи мероприятия: приобщить детей к прекрасному, научить их видеть и ценить красоту родного края; учить детей заботиться о природе и уметь применять целебные свойства цветов на пpaктике....
11 03 2026 20:38:45
При изучении материала урока предлагается сформировать следующие виды универсальных учебных действий: учебно-организационные, учебно-информационные, учебно-интеллектуальные, учебно-коммуникативные. Развитие системы УУД в составе личностных, регулятивных, познавательных и коммуникативных действий осуществляется согласно нормативно-возрастному развитию личностной и познавательной сфер ребенка....
10 03 2026 7:40:58
Тьюторское сопровождение – особая педагогическая технология и позиция, основанная на признании права ребенка на самостоятельность, индивидуальность. Тьютор занимает позицию сопровождения образовательной деятельности, а цели этой деятельности определяются самим учеником. Образовательную деятельность ученик также осуществляет самостоятельно, а тьютор помогает ему проанализировать: зачем была нужна эта деятельность, каковы ее результаты, в чем причины успеха или неудачи и т. д....
09 03 2026 8:18:53
Цель урока: познакомить учащихся с наукой вирусологией, ролью вирусов в природе и жизни людей; раскрыть особенность внутриклеточного паразитизма вирусов; сообщить сведения об опасности заражения вирусом СПИДа и другими вирусными заболеваниями....
08 03 2026 13:11:22
Урок проведен под эколого-просветительской акцией «Урок чистоты». Цель: cформировать экологическое сознание и развивать экологические навыки детей, активизировать познавательную деятельность, побуждать детей с вниманием и заботой относиться к окружающему миру природы....
07 03 2026 11:47:16
Обобщающий урок в 9-м классе по теме «Кожа» позволяет не только расширить знания о гигиенических требованиях ухода за кожей и ее образованиями, но и способствует формированию познавательного интереса, профессиональному самоопределению....
06 03 2026 13:18:44
Предлагаемый элективный курс рассчитан на 19 часов; способствует самоопределению учащихся, развивает исследовательскую деятельность. Данный курс поддерживает и углубляет знания по биологии и экологии. Материалы курса включают в себя пояснительную записку, описание структуры программы и особенности организации учебного процесса, тематическое планирование. ...
05 03 2026 21:50:29
При подготовке к данному уроку использовались элементы проектной технологии: учащиеся класса получили задание найти и отобрать интересный материал о применении продуктов жизнедеятельности пчёл в жизни человека. При подготовке презентации использовались компьютерные технологии. В ходе урока применялись элементы здоровьесберегающих технологий: физкультминутка в конце логически законченной части урока, изменение поз учащихся в течение всего урока....
04 03 2026 5:22:12
Урок проводится с элементами ТРИЗ. Главный вопрос урока: что такое давление крови, как оно изменяется в сосудах большого круга кровообращения? Почему кровь по сосудам движется непрерывно, хотя сердце выбрасывает кровь в сосуды порциями?
...
03 03 2026 8:58:51
Цель урока – повторить основные понятия темы «Строение клетки», научиться использовать научную терминологию; систематизировать умение хаpaктеризовать особенности прокариот и эукариот. У учащихся развивается познавательная активность, умение применять фактические знания в игровой ситуации. Дети учатся пользоваться цифровым микроскопом....
02 03 2026 11:53:18
Из красных водорослей (филофора) получают агар, используемый в микробиологии и кондитерской промышленности. Из зеленых (кладофора) делают бумагу....
01 03 2026 18:49:25
Сценарий урока в форме интеллектуальной игры «Своя игра» для учащихся 5-х классов....
28 02 2026 15:24:18
Представлен конспект урока биологии по теме: "Отдел покрытосеменные, особенности организации, происхождение", для учащихся 7-го класса....
27 02 2026 23:41:45
Процесс учебной деятельности таит в себе богатые возможности для умственного развития ребенка и позволяет увлечь его этой деятельностью. Обучение и воспитание должно опираться на любознательность школьников. Задача учителя – увлечь ребенка самим процессом обучения, воспитать внутреннюю потребность учиться. Ребенок, увлеченный процессом учения, не столько озабочен результатом, сколько самим ходом решения....
26 02 2026 15:31:13
Животная клетка покрыта плазматической мембраной, поэтому необходимо представлять строение этой мембраны, чтобы изучить трaнcпорт веществ через нее.
...
25 02 2026 6:18:22
Цели урока: познакомить с разнообразием и классификацией плодов, процессом их образования; научить различать виды плодов; продолжить формирование умения работать с учебной литературой, коллекциями, натуральными объектами....
24 02 2026 6:22:56
Рыбы служат источником лекарственного рыбьего жира, богатого витамином A и D, рыбного клея, кожи, рыбной муки, используемой на корм скоту....
23 02 2026 0:26:10
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....
22 02 2026 6:47:40
На первый план в этом уроке выдвигается идея развивающего обучения. Создаются возможности для развития интеллекта, творческих способностей. Ученикам дана возможность принимать решения, самостоятельно мыслить, обрести уверенность в своих силах. В процессе изучения темы использовался словесно-логический метод обучения....
21 02 2026 4:10:34
Урок знакомит с многообразием комнатных растений; дает понятие о происхождении комнатных цветов; развивает навыки самостоятельного мышления, работы с энциклопедиями и справочниками, умения самостоятельно добывать факты, осмысления их, делать выводы и принимать решения; формирует экологически ценностную ориентацию взаимоотношений человека с окружающей средой.
...
20 02 2026 14:43:45
Давайте поиграем на уроках биологии в файндворды. С их помощью можно не только закрепить полученные знания, проверить «терминологическую зоркость», но и расширить кругозор учащихся. Данная статья включает в себя несколько созданных и опробованных автором заданий в стиле «файндворд», а также советы по их использованию.
...
19 02 2026 7:10:58
Урок повторяет, обобщает и систематизирует знания учащихся о строении, процессах жизнедеятельности, происхождении, многообразии и значении пресмыкающихся; формирует бережное отношение к представителям класса, развивает мышление в решении проблемных задач....
18 02 2026 23:14:46
Урок посвящен раскрытию значения нервной системы, систематизации знаний о строении нейрона, углублению понятия о рефлексе, выяснению значения всех звеньев рефлекторного пути.
...
17 02 2026 6:13:56
Формирование здорового образа жизни учащихся на уроках биологии способствует созданию такого образовательного прострaнcтва, которое формирует здоровую личность с развитым интеллектом, навыками исследовательского труда, высоким уровнем культуры, способную жить и действовать в постоянно меняющимся мире.
...
16 02 2026 22:27:19
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 02 2026 4:26:42
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 ::
