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:
Данная разработка представляет не просто перечень музеев или экскурсий биологического направления, а систему, где пpaктически к каждому разделу, изучаемому в курсе биологии, подобрано вводное, пpaктическое или обобщающее «музейное» занятие, сформированы принципы подготовки к нему и система отчетных заданий. Причем количество экскурсий можно варьировать в зависимости от возможностей, наличия свободного времени, желания, необходимости, интереса ребят....
30 03 2026 10:50:50
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....
29 03 2026 17:29:24
Сформировать знания о хаpaктерных признаках грибов как самостоятельного царства живой природы, об особенностях строения и жизнедеятельности шляпочных грибов, о съедобных и ядовитых грибах....
28 03 2026 16:22:17
В курсе изучения естественных дисциплин важное место уделяется пониманию экологических проблем современности – как локального, регионального, так и глобального хаpaктера. Одним из трех "подарков" человека самому себе является проблема парникового эффекта. ...
27 03 2026 23:27:44
Цель урока: формирование у учащихся представления о средах обитания на Земле, о многообразии приспособлений в живом мире к конкретным условиям жизни....
26 03 2026 16:39:32
В статье представлены некоторые приёмы, которые используются на уроках биологии для развития информационной компетенции, – как организована работа по изучению новых терминов, работа с алгоритмом для составления плана текста параграфа, концентрация информации с помощью идеографического и консонантного письма, написание резюме по текстовой информации, использование приема маркировки текста методом "инсерт"....
25 03 2026 0:47:25
Занятие помогает сформировать новые понятия: склера, роговица, сетчатка, радужка, хрусталик, стекловидное тело, фоторецепторы, аккомодация, родопсин, близорукость, дальнозоркость; углубить понимание процессов, происходящих в организме человека....
24 03 2026 13:38:55
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Презентация для учащихся 7-го класса по теме «Надкласс рыбы». Занятие построено на основе презентации....
23 03 2026 11:12:48
Урок помогает повторить строение и функции нервной системы, развивать умение сравнивать, устанавливать причинно-следственные связи, обобщать и делать выводы, развивать навыки самостоятельной работы с учебным материалом....
22 03 2026 21:18:24
Третий урок по теме. Конспект составлен к учебнику «Биология. Человек. 8-й класс. Сонин Н.И., Сапин М.Р. На этапе проверки домашнего задания учащиеся письменно отвечают на вопросы, проверяют друг друга. Новый материал изучается в словесно-наглядной форме. Учащиеся готовят сообщения к уроку....
21 03 2026 0:21:10
В данной разработке представлен урок с применением принципа развивающего обучения. Особую роль в этом играет выполнение лабораторной работы с выполнением заданий поискового, исследовательского хаpaктера, привлекаются знания обучающихся, полученные на экскурсии "Приспособления к сезонным явлениям природы, распространение плодов и семян"....
20 03 2026 18:26:21
Процесс формирования нравственно-экологических качеств личности школьника должен быть основан на основных дидактических принципах: научность, идейность, связь с жизнью, доступность, системность, доходчивость и убедительность. Для реализации этих принципов необходимо стимулировать учащихся к постоянному пополнению знаний об окружающей среде (ролевые игры, экскурсии, викторины, экологические фестивали, беседы, фильмы и т.п.), развивать творческое мышление детей, навыки самостоятельной, исследовательской работы....
19 03 2026 4:57:39
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 03 2026 13:18:59
Проблему здоровья понимают во всем мире как глобальную: здоровье – главная составляющая качества жизни. Сохранение и укрепление здоровья детей и подростков в настоящее время – одна из приоритетных задач, стоящих перед педагогами. На уроке раскрываются хаpaктерные признаки класса паукообразных на примере паука-крестовика; показывается роль паукообразных в природе и пpaктической деятельности человека....
17 03 2026 17:43:32
Использование информационных технологий во внеурочной деятельности по биологии. В ХXI веке перед школой стоит задача предоставления учащимся возможности освоения азов современных технологий, для того чтобы не оказаться беспомощным и обладать конкурентоспособностью в бурном потоке современной жизни. Предлагаемый проект "Виртуальный музей" решает одновременно две проблемы: 1) как обогатить фонд кабинета наглядным оборудованием; 2) как предоставить ученику возможность пpaктического опыта работы в рамках компьютерно-информационных технологий....
16 03 2026 14:44:58
Сущность модульного обучения – это самостоятельное достижение целей учебно-познавательной деятельности в процессе работы над модулем, в котором объединены учебное содержание и приемы учебной деятельности по овладению этим содержанием. Представленный план урока по теме "Органы пищеварения" (7-й класс) состоит из двух частей: план для учителя и карточка для ученика. Такой урок ориентирован на активную учебную деятельность детей, освоение приемов, которые способствуют быстрому и качественному усвоению содержания учебных предметов и развитию у учащихся всех "само" - самопланирование, самоанализ, самоконтроль и т.д....
15 03 2026 1:25:25
Для того чтобы дети сфокусировали внимание на теме, использовала кластер. В качестве закрепления использовала синквейн. Это помогает использовать зрительную и механическую память.
...
14 03 2026 0:48:18
Основным предметом изучения биологии являются "молекулы жизни", в том числе нуклеиновые кислоты, белки, которым посвящен это урок. Во многих областях химии, биологии, сельского хозяйства и медицины понятие "нуклеиновые кислоты" является основополагающим. С ними связаны все проявления свойств живого: размножение и развитие организмов, белковый и липидный обмены. На уроке рассматривается элементарный и молекулярный состав живого, функция воды и минеральных солей, строение и структура белков, виды нуклеиновых кислот, их строение и значение. ...
13 03 2026 23:31:14
Урок является результатом уроков интегрированного хаpaктера здоровьесберегающего направления. Здесь показана интеграция предметов - химии, биологии, физической культуры. Сюда можно включать аспекты исторического, геологического, археологического, географического, астрономического плана. Попутно учащиеся знакомятся и проводят химический эксперимент на определение белков различными реакциями. На уроке показаны элементы правильного дыхания, способствующие продлению жизни живого организма в целом....
12 03 2026 22:58:13
Представленный урок "Видообразование. Результаты микроэволюции", проведённый в 11-х классе, направлен на комплексное повторение и закрепление знаний учащихся об эволюционных процессах популяций, повторение генетики (полиплоидия, гибридизация, хромосомные мутации). Учащиеся получают представление о путях, типах и скорости видообразования. Постоянно ставятся проблемные вопросы, проводится связь нового материала с ранее изученным, его сравнение, обобщение. На основе наводящих вопросов ребята самостоятельно формируют выводы, умело связывают теоретический материал с пpaктикой жизни....
11 03 2026 5:23:52
В ходе урока учащиеся закрепляют знания о приспособленности рыб к жизни в водной среде обитания, о строении и функциях различных систем органов рыб, заботе о потомстве. Также школьники обобщают знания о систематических группах рыб и многообразии рыб в природе....
10 03 2026 16:46:57
Данный урок способствует формированию и углублению знаний учащихся по выявлению особенностей взаимосвязи компонентов природы в пределах территории Мещеры, в том числе своей маленькой родины - д. Аксеново Гусь-Хрустального района Владимирской области, с целью установления причинно-следственных связей с позиции географов и биологов....
09 03 2026 11:26:47
Урок является своеобразным экскурсом в историю развития взглядов на проблему
происхождения жизни. Более детально изучается современная теория происхождения
жизни на Земле — гипотеза А.И. Опарина — Дж. Бернала, в соответствии с которой жизнь
возникла естественным путем из неорганической материи.
...
08 03 2026 17:22:54
Задачи урока биологии, проведенного в 8-м классе: систематизировать знания учащихся о строении и функциях пищеварительной системы; познакомить учащихся с процессами механической и химической обработки пищи в ротовой полости, деятельностью слюнных желез, регуляцией слюноотделения; содействовать стремлению учащихся вести здоровый образ жизни, заложить основу для понимания правил гигиены полости рта.
...
07 03 2026 12:21:49
Растения, животные, грибы и бактерии живут совместно и испытывают не только влияние факторов неживой природы. но и друг друга. Сообщество живых организмов...
06 03 2026 11:53:12
На уроке учащиеся знакомятся с многообразием взглядов на проблему происхождения жизни на Земле, изучают современную теорию происхождения жизни....
05 03 2026 23:31:15
Урок изучение нового материала ‒ составная часть темы «Размножение», опирается на знания учащихся, полученные в 9-м классе. В ходе урока большая часть материала предлагается в виде таблиц для удобства изучения и восприятия. Закрепление нового материала в виде тестовой проверки проверит овладение учащимися большого объема учебного материала. Чередование различных форм и методов обучения сохранит внимание учащихся в течение урока....
04 03 2026 9:12:46
Представлен материал "Формирование ключевых компетенций на уроках биологии в 6-х, 7-х классах". В работе приводятся конспекты уроков по биологии в 6-м классе на тему "Органы цветковых растений"; в 7-м классе на темы " Многообразие пресмыкающихся" и "Места обитания и внешнее строение земноводных" ....
03 03 2026 11:34:23
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок-конференция изучает инфекционные заболевания человека, причины их возникновения, распространения, профилактику и лечение....
02 03 2026 9:14:47
Спинной мозг лежит в позвоночном канале и представляет собой у взрослого человека тяж длиной 41-45см, несколько сплющенный спереди назад. Орган защищен тремя оболочками: твердой, паутинной и мягкой. Спинному мозгу присущи две функции: рефлекторная и проводниковая....
01 03 2026 2:14:48
Краеведческий принцип в преподавании географии может быть достигнут разнообразными методами учебной работы, выбор которых зависит от дидактической цели, содержания и структуры урока. Урок формирует целостную картину природы с уяснением взаимосвязи общих закономерностей и их проявлений в фактах....
28 02 2026 3:56:11
Цель урока: развивать интерес к здоровью, правильному питанию, расширять знания по теме, предметные компетенции учащихся по теме «Пищеварение»; закрепить изученный материал, определить уровень знаний, предметные компетенции учащихся по теме «Пищеварение»....
27 02 2026 14:18:59
Программа предназначена для школьников, интересующихся изучением состояния лесных экосистем, их продуктивности, направлений использования и воспроизводства лесных ресурсов с целью обеспечения исследовательской деятельности....
26 02 2026 10:37:26
На уроке необходимо сравнить строение растительной и животной клетки и доказать, что клетка является основной элементарной единицей живого. ...
25 02 2026 21:35:51
Объективная оценка учебных достижений осуществляется, как правило, при проведении стандартизированных процедур, таких как тесты. В статье описана методика работы с тестовым материалом, разработанным автором статьи к учебнику "Биология. Общие закономерности", 9-й класс (авторы: С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, Н.И.Сонин). Количество тестов соответствует количеству глав в учебнике. Содержание тестов определено с учетом опыта работы по обучению биологии в школе и достижений биологической науки....
24 02 2026 19:15:51
Порядок ржавчинные включает примерно 4000 видов грибов, которые имеют специальные органы размножения - базидии, они состоят из одноклеточных спор....
23 02 2026 4:38:46
Урок построен по сезонам года. Рассматривается питание разных животных по сезонам года и различные приспособления к добыче пищи и ее перевариванию....
22 02 2026 5:17:37
Содержание семинара позволит углубить и обобщить знания школьников,
предусматривает выполнение самостоятельных работ репродуктивно-поискового типа,
когда обучаемый самостоятельно работает по тексту учебника....
21 02 2026 2:29:28
Представлен урок обобщения и контроля знаний в форме игры-соревнования с использованием ИКТ (презентации). Познавательная деятельность организована через групповую и индивидуальную работу с использованием сравнительно-аналитического, поисково-репродуктивного методов работы. Представлены задания, требующие умений применять полученные знания в новых условиях, анализировать, сопоставлять, обобщать, логически мыслить.
...
20 02 2026 23:41:51
Данная программа реализуется в рамках экологического кружка "Олененок" начальной школы при Посольстве РФ в Шри-Ланке. Данная образовательная программа поможет младшему школьнику, посещающему школу в необычной для себя обстановке – в другой стране, быстрее адаптироваться к непривычным для себя условиям, а также научит ценить красоту природы различных стран....
19 02 2026 3:48:13
В работе представлен заключительный урок биологии в 6-м классе по теме "Корень". Урок-викторина. Так как уменьшилось общее количество часов по программе, то данный урок позволяет провести обобщение материала в сжатой форме.
...
18 02 2026 15:16:14
В данной статье рассматриваются варианты критериев оценивания различных видов работ учащихся на уроке и дома, которые наиболее часто используют учителя биологии.
...
17 02 2026 20:57:40
Учащиеся знакомятся с историей происхождения человека; изучают этапы становления человека....
16 02 2026 10:42:59
Обобщающий урок-игра для 8-го класса проводится в занимательной форме смотра знаний с целью углубить и закрепить знания учащихся по биологии по темам "Обмен веществ", "Выделение", "Терморегуляция". Через занимательные задания развивается биологическое мышление, устная речь, способность применять имеющиеся знания при поиске решения проблемных ситуаций....
15 02 2026 0:59:25
Данный курс знакомит обучающихся с основными методами изучения генетики человека на примере конкретных заболеваний. Позволяет предупредить их возникновение или ослабить проявления.
...
14 02 2026 12:35:33
Урок обобщает, закрепляет и расширяет знания учащихся, активирует их работу с дополнительной литературой, развивает творчество учащихся, которое демонстрируется в плакатах о защите земноводных.
...
13 02 2026 7:38:50
Разработка урока имеет целью ознакомление с разнообразием и хаpaктерными биологическими особенностями насекомых – вредителей культурных растений, их отрицательной ролью в пpaктической деятельности человека, а также раскрытие отрицательной роли насекомых как переносчиков возбудителей болезней человека и паразитов сельскохозяйственных животных....
12 02 2026 8:12:16
Проведение приурочено к 1 декабря (Всемирный день борьбы со СПИДом). Усилия всего прогрессивного человечества направлены на борьбу с вирусом иммунодефицита человека. Самое трудное – начать. В каждой стране, в каждом обществе существует множество проблем, но проблема ВИЧ продолжает входить в круг первоочередных задач мирового масштаба. Поэтому очень важно информировать учащихся об этой проблеме. Предлагаемый сценарий образно и доступно дает представление о том, что такое СПИД....
11 02 2026 22:59:25
Цель урока: расширение знаний учащихся о полезных ископаемых; обобщить знания учащихся о горючем полезном ископаемом торфе; расширить и углубить знания о каменном угле....
10 02 2026 18:33:30
Предлагается четыре варианта задач по генетике. В каждом варианте три задачи по моногибридному скрещиванию, дигибридному скрещиванию и скрещиванию, сцепленному с полом.
...
09 02 2026 5:50:13
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 ::
