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}
Комбинированный урок сочетает в себе лабораторную работу по теме «Внешнее и внутреннее строение семени фасоли» и Строение зерновки пшеницы», заполнение схем № 1» Строение семени фасоли» и № 2 «Строение зерновки пшеницы» и тестовый опрос....
22 06 2026 9:22:31
Цели урока: конкретизировать понятие "анализатор" на примере зрительного, слухового, обонятельного, тактильного, вкусового, вестибулярного и двигательного анализаторов; продолжать развивать умение самостоятельно работать с учебником, компьютерной программой "Репетитор 1С: Биология", рисунками в рабочей тетради к учебнику "Биология. Человек" автор Н.И.Сонин, и использовать их данные для составления схем, таблиц и ответов на вопросы....
21 06 2026 4:51:33
Урок биологии посвящен эволюции человека и основным движущим силам антрогенеза.
...
20 06 2026 20:23:31
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Учащиеся знакомятся с особенностями строения головного мозга, функциями его основных отделов....
19 06 2026 17:48:53
Урок природоведения с использованием компьютерных технологий в 5-м классе....
18 06 2026 5:35:23
В 5–6-х классах при изучении биологии на начальном этапе необходимо использовать частые переходы от теории к пpaктике для успешного овладения знаниями и повышения мотивации к предмету.
В статье отражены некоторые методы и приемы в обучении, связанные с пpaктической деятельностью учащихся на уроках: работа с натуральными объектами, проблемное обучение, экскурсии, пpaктические работы на участке, использование кинофильмов....
17 06 2026 8:18:48
Урок биологии применяет развивающие технологии. Методы, применяемые на уроке, – словесное изложение знаний, синквейн, презентация, тренажер, моделирование, тестирование. Цель: развитие активной познавательной деятельности в работе с учебником и гербарным материалом....
16 06 2026 6:25:49
В современном постоянно меняющемся, динамическом мире на первый план выходит не просто обучение учащегося предметным знаниям, умениям, навыкам, а личность учащегося как будущего активного деятеля. Важную роль в формировании необходимых ЗУН, а также качеств личности учащегося играет ИКТ. Одной из основных задач школьного курса биологии выступает формирование у учащегося умения работать с информацией....
15 06 2026 5:16:10
Методическая разработка урока предназначена для использования при изучении курса «Биология-8. Человек» в рамках любого УМК. Урок проводится в форме научно-пpaктической конференции. Учащиеся в ходе пpaктической работы закрепляют и расширяют знания о зрительном анализаторе и его гигиене. На уроке используются инструктивно-информационные карты, мультимедийная презентация....
14 06 2026 5:31:40
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....
13 06 2026 9:21:50
Умение перенести знания одного предмета при усвоении другого вносит в деятельность учащихся большую целенаправленность при решении определенных задач, повышает активность самостоятельных методов работы, выpaбатывает логическую последовательность в реализации различных проектов. Примером создания подобных разработок является создание различных межпредметных проектов с использованием среды Visual Basic for Application....
12 06 2026 20:19:27
Данный урок относится к системе уроков раздела "Генетика и селекция" рассчитан на два академических часа. Изложение учебного материала производится методом объяснения с использованием ИКТ, которые активно применяются на протяжении всего урока. Объяснение наследования, сцепленного с полом, изучается на примере наследования заболевания гемофилией, на данном этапе урока прослеживается межпредметная связь с историей России, что повышает интерес учащихся к изучению этой темы....
11 06 2026 8:15:14
Урок проводился в нетрадиционной форме – форме турнира между тремя комaндами. Каждый этап турнира сопровождается показом заданий на экране в виде презентации. Яркая, красочная презентация со смешными смайликами, поддерживающая дух соперничества, оригинальные материалы значительно оживят содержание процесса изучения предмета. Содержание урока может быть полезным ученикам 6–7-х классов, увлекающимися биологией.
...
10 06 2026 18:56:52
В статье автор рассказывает об опыте применения групповой работы на уроках, которая повышает интерес учащихся к предмету....
09 06 2026 17:19:10
Основными методами работы на уроке для достижения поставленной цели были выбраны: объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, метод стимулирования интереса к учению, метод письменного контроля (работа по карточкам) и лабораторно-пpaктического контроля (машинный контроль), метод проектной деятельности (создание учащимися презентации)....
08 06 2026 6:41:40
Материал урока знакомит учащихся с растениями и животными, используемыми в символике г. Абакана и республики Хакасия. Во время проведения игры ребята разгадывают кроссворды, загадывают загадки, рассказывают стихи хакасских поэтов о красоте родного края. Данный урок-игру можно провести как внеклассное мероприятие....
07 06 2026 21:52:45
Учебно-воспитательные задачи кружка биологии решаются в процессе усвоения учащимися основных вопросов и понятий биологии, научных фактов, законов, теорий и ведущих идей, составляющих основу для подготовки школьников к трудовой деятельности и формирования их научного мировоззрения....
06 06 2026 10:14:11
На уроке формируются универсальные учебные действия с учетом потребностей и интересов учащихся знаковым полем "Размножение". Используется метапредметный подход: рисунок-схема. Урок предлагает активную групповую работу по технологическим картам. Учащиеся выявляют особенности пoлoвoго и бесполого размножения у растений....
05 06 2026 13:50:44
В ходе урока осуществляется формирование у учащихся глубокого убеждения в том, что злоупотрeбление наркотиками и другими психотропными веществами не является панацеей решения жизненных проблем. Урок может показать что это тупик, из которого в дальнейшем очень сложно выйти....
04 06 2026 8:45:41
Статья представляет собой выступление на школьном методическом объединении предметов естественно-научного цикла о формировании общеучебных умений и мыслительной деятельности учащихся при изучении темы «Эволюционное учение» (9-й класс)....
03 06 2026 7:11:39
Материал об иммунитете изложен в игровой форме. Данный спектакль активизирует познавательную деятельность посредством нестандартных форм. Особо интересен этот материал для учащихся медицинских классов....
02 06 2026 15:10:41
Во время урока учащиеся знакомятся с представителями животных, их уникальностью. Личностная значимость для учащихся – путешествовать в природе, всё увидеть самому. Методы обучения – поисковый, репродуктивный, проблемный. Форма организации – комбинированный урок. Учащихся работают с презентацией, обобщают и делают выводы.
...
01 06 2026 15:50:44
Учащиеся узнают об историческом усложнении растений на основе изучения особенностей размножения голосеменных, их строения, разнообразия. У учащихся формируются знания о хвойных растениях на примере сосны, ели и других ценных хвойных растений....
31 05 2026 0:51:13
Урок "Гигиена сердечно-сосудистой системы", проводимый в форме конференции, позволяет ученикам побывать в ролях врачей, лаборантов, тренеров, проявить творчество, самостоятельность в поиске решений проблемных ситуаций. Знания, которые получают школьники на уроке, актуальны не только с точки зрения приобретения ЗУН, но создают условия для формирования у подрастающего поколении потребности в укреплении и сохранении своего здоровья.
...
30 05 2026 6:48:39
Изложена авторская система обучения курсу биологии по модульному методу с 7-го класса....
29 05 2026 6:37:55
Работа представляет собой полную разработку урока по теме «Что я знаю о живых организмах» по природоведению (5-й класс, учебник: Т.С. Сухова, В.И. Строганов, программа под редакцией И.Н. Пономарёвой). Урок в форме игры «Копилка»....
28 05 2026 21:24:57
Урок построен по сезонам года. Рассматривается питание разных животных по сезонам года и различные приспособления к добыче пищи и ее перевариванию....
27 05 2026 14:15:12
Урок-конференция по теме «Отряды млекопитающих: парнокопытные и непарнокопытные» построен в форме ролевой игры. Во время проведения урока учащиеся знакомятся с многообразием млекопитающих, с их значением в природе и жизни человека, необходимостью и мерами их охраны. При подготовке к уроку используется метод опережающих заданий. При рассказе о представителях данных отрядов учащиеся показывают подготовленные ими презентации....
26 05 2026 20:49:49
Игра, в которую могут играть ученики 5–11-х классов, интересующиеся биологией и другими межпредметными науками, такими как биология – география, биология – литература и т.д. Изменяя задания, возможно, проводить игру на заключительных уроках. Можно проводить на уроке с одним классом или в большом помещении (актовый зал) с параллелями классов (комaндная игра). Игра расширяет кругозор знаний детей и позволяет изучать биологию с большим интересом....
25 05 2026 9:30:54
Урок знакомит с новым материалом, расширяет кругозор, направлен на повышение мотивации к изучению природоведения, готовит к изучению курсов физики и биологии....
24 05 2026 15:59:14
Природоведение – это основа для дальнейшего изучения естественных наук. На уроках я уделяю внимание раскрытию способов познания природы человеком, для этого применяю различные методы, приемы активизации учебной деятельности учащихся, такие как наблюдения, проведение несложных опытов, умение самостоятельно искать ответы на проблемные вопросы, требующие пpaктических знаний, основанных пусть еще небольшом, но уже каком-то жизненном опыте, уметь применить их в нужной теме. Здесь дана разработка урока в 5-м классе по теме «Воздушная одежда Земли». На этом уроке я показываю опыты, а дети сами делают выводы, доказывая свою правоту, почему так, а не по-другому; большая часть урока отводится самостоятельному поиску нужных ответов. Для более успешного усвоения материала подготовлена презентация, которая помогает обратить внимание на основное, иллюстрации помогают лучше запомнить, неслучайно говорят: "Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать". Презентация дает возможность и хорошо закрепить материал урока....
23 05 2026 3:31:28
В игре проверяются знания пройденного материала: строение скелета животных, особенности процессов жизнедеятельности систем внутренних органов. Урок интегрирован с литературой, повторяются произведения о животных, поговорки. Эмоциональность обусловлена особенностью его построения — это игра двух комaнд....
22 05 2026 6:57:38
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....
21 05 2026 15:22:51
Жизнь на Земле существует несколько миллиардов лет благодаря способности организмов к размножению — воспроизведению себе подобного потомства. Способы...
20 05 2026 21:11:47
В статье отражается взгляд учителя биологии на данную проблему и приводится технологическая карта, показывающая реализацию определённых компетенций и называющая методы и средства, направленные на их формирование....
19 05 2026 23:11:59
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.
...
18 05 2026 5:32:57
Представленный урок – один из вариантов проведения обобщения по первой части курса природоведения в образовательной системе «Школа-2100». Урок построен с использованием технологии проблемно-диалогического обучения и помогает учащимся осознать значимость изучения прошлого планеты для прогнозирования будущих изменений....
17 05 2026 13:17:23
Интеграция предметов гуманитарного и естественнонаучных циклов таит в себе огромные возможности для развития личности ребенка. Использование музыки и живописных произведений на уроке биологии затрагивает эмоциональную сферу ребенка, служит стимулом к творческой деятельности, расширяет сферу актуального знания. Дидактические особенности урока связаны с формированием опыта поисковой деятельности, включением опыта группового творческого поиска в широкий контекст личного опыта учащихся....
16 05 2026 8:46:26
Проведение подобного урока требует хорошей подготовки учащихся и самого учителя, так как урок в форме научной конференции является для учащихся 5-го класса новым видом урочной деятельности. У детей развиваются способности к публичным выступлениям в классе, где присутствуют и младшие школьники, и педагоги; проявляются творческие способности, умение показать себя в определенной роли....
15 05 2026 15:59:59
Цель урока: рассмотреть органы эндокринной системы и единство нервной и гумopaльной регуляции....
14 05 2026 6:47:51
Урок демонстрирует проблемный и исследовательский метод при проведении лабораторных работ по биологии. Исследовательский метод рассматривается как метод умозаключения фактов и информации, самостоятельно добываемых, наблюдаемых или воспроизводимых на опыте учащимися. Исследовательский метод дает общее представление о технике, этапах....
13 05 2026 13:37:36
Данный конспект урока по биологии в 9-м классе с использованием презентации «Путешествие в Идеальный город» позволяет учителю изучить особенности строения растительной клетки и функции органелл клетки. Урок проводится в форме драматизационного проекта и соответствует общеобразовательной программе С.Г. Мамонтова, В.Б. Захарова, Н.И. Сонина.
...
12 05 2026 21:45:48
У учащихся формируется понятие о почках и побеге. Учитель показывает особенности их строения и создает условия для развития у детей самостоятельности при выполнении пpaктических работ. Учит распознавать и называть листья по внешним признакам, а также типы их расположения и жилкования, формировать представление о побеге....
11 05 2026 13:28:41
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....
10 05 2026 15:22:51
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.
...
09 05 2026 22:11:25
Обобщающий урок с применением игровой технологии. Игровая технология способствует развитию двигательных, интеллектуальных, трудовых, психологических видов деятельности....
08 05 2026 20:13:33
Под действием климата и внешней среды - группы людей были наделены особенностями, которые стали отличать их между собой. Так сформировались расы....
07 05 2026 5:58:54
Цели урока: охаpaктеризовать различные виды травм системы опоры и движения, научиться различать повреждения суставов, костей и растяжения связок; определить цели доврачебной помощи, показать ее отличие от профессиональной врачебной помощи; научиться оказывать доврачебную помощь и понимать ее основы; формировать умения логически мыслить, продумывать и задавать вопросы. Знать на калмыцком языке названия костей....
06 05 2026 4:29:16
Экскурсия, выполненная по методу исследовательского проекта, знакомит учащихся с экосистемой Пионерского озера и прибрежных территорий как единого природно-антропогенного комплекса. Работа в малых группах способствует развитию коммуникативных способностей и активной жизненной позиции учеников. Урок в целом прививает любовь к природе и бережное отношение к природным объектам....
05 05 2026 21:49:28
Палеозойская эра в кембрийский период была представлена организмами, обитающие преимущественно в водной среде. Большое распространение получили крупных размеров многоклеточные бурые и зеленые водоросли....
04 05 2026 5:26:12
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 ::
