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:
На уроке показана интеграция таких наук , как биология и экономика. Цель урока: показать взаимосвязь биологии и экономики, изучить круги кровообращения, повторить строение крови, из экономики – денежное обращение, свойства и функции денег.
...
26 05 2026 7:15:41
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
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....
25 05 2026 2:51:42
Следует помнить, что не природе нужна защита (она сильнее человечества), а людям, чтобы жить.
...
24 05 2026 5:28:36
Объяснение нового материала на уроке происходит с использованием компьютерной
презентации. Учащиеся не только обобщают полученные ранее знания. Использование
проблемного задания помогает эффективно стимулировать интеллектуальную
деятельность каждого ученика, формированию умений выделять главное, делать выводы....
23 05 2026 20:50:20
В представленной разработке предложен один из вариантов использования информационных технологий на уроках биологии. В материале применяются компьютерные модели, которые позволяют лучше понять процессы, происходящие в клетке. Оптимальное сочетание различных форм и методов позволяет лучше усвоить сложный материал.
...
22 05 2026 15:57:25
Использование проектного метода в преподавании биологии с учётом индивидуальных особенностей обучающихся разных классов. Среднесрочный проект в форме ролевой игры в параллели 7-х классов. Несколько вариантов уроков для физико-математического, гуманитарного и естественно-научного классов....
21 05 2026 23:48:41
Представленный урок посвящён изучению разных способов вегетативного размножения цветковых растений. На всех этапах урока активно используются информационно-коммуникационные технологии. У учащихся отpaбатываются умения выполнять тестовые задания, готовить сообщение с презентацией, применять полученные знания на пpaктике, осуществляя вегетативное размножение комнатных растений. Разнообразие форм и методов работы на уроке способствует повышению эффективности процесса обучения....
20 05 2026 10:41:55
Урок биологии в 8-м классе посвящен центральной нервной системе.
...
19 05 2026 8:45:26
Данный урок проводится как заключительный по теме «Млекопитающие» в рамках программы по биологии 7-го класса. В ходе урока сочетаются методы беседы и дискуссии, групповой и индивидуальной работы, информационных и др. технологий. Данный урок способствует расширению кругозора школьников, развитию их интереса к биологии, формированию бережного отношения к живой природе....
18 05 2026 7:40:19
Тема опыта - формирование естественно-научного мировоззрения и интеллектуальных умений учащихся творческой группой учителей биологии и географии.
Источник изменений - интегрирование курсов биологии и географии для целостного восприятия единства неживой и живой природы, использование СНИТ, создание модифицированных программ.
Идея изменений - перестройка мышления ученика от схемы «услышал – запомнил – пересказал» к схеме «познал – осмыслил – сказал – запомнил»....
17 05 2026 13:59:46
Микроорганизмы − собирательное название группы живых организмов, которые слишком малы для того, чтобы быть видимыми невооружённым глазом (их хаpaктерный размер — менее 0,1 мм). В настоящей статье рассмотрены отдельные представители невидимого мира − бактерии. Затронуты вопросы истории развития микробиологии, разнообразия бактерий, а также основные свойства для человека и окружающей среды....
16 05 2026 20:17:44
Структура урока, его содержание, применение информационных технологий создают условия для активизации познавательной деятельности, содействуют стремлению вести здоровый образ жизни. Учащиеся выполняют задания, развивающие интеллектуальные способности, расширяют свой кругозор, совершенствуют умения самостоятельно добывать знания, анализировать, делать выводы....
15 05 2026 18:54:37
В методических рекомендациях содержатся основные сведения по морфологии, биологии, выгонке гиацинтов, тюльпанов, нарциссов и лилий. Приводится хаpaктеристика популярных современных сортов этих многолетников. Выгонка растений стала традиционной формой, разновидностью опытнических работ школьников в Белгородской области.
...
14 05 2026 14:26:31
Разработка позволяет обогатить знания учащихся о влиянии биотических факторов на организм, рассмотреть вид и популяцию с новой для учащихся - экологической - точки зрения, а также обратить внимание на сложность проявления биотических связей (прямые, косвенные, односторонние, двусторонние) и их главные результаты для жизни видов....
13 05 2026 17:28:35
Урок-презентация поможет учащимся углубить знания о вирусах, активно используя субъектный опыт, закрепить полученные знания с помощью ролевой игры, заполнения таблицы и тестовой работы. На слайдах представлены схемы, рисунки и фотографии вирусов, а также пути заражения ВИЧ. Показать, что это зло может коснуться всех, научить, как можно ему противостоять; формировать сознательное и ответственное отношение школьников к собственному здоровью....
12 05 2026 15:46:53
Урок раскрывает особенности строения клеток крови в связи с их функциями и роль свертывания крови в пpeдoxpaнении организма от потери крови....
11 05 2026 21:19:36
Мастер-класс показывает методические приемы для восприятия учебного материала через различные каналы, что сокращает время обучения, высвобождает ресурсы здоровья детей, развивает зрительную память, акцентирует внимание на важных объектах за счет фрагментарной подачи материала....
10 05 2026 8:14:24
Во сне мозг просеивает информацию, освобождается от ненужной, фиксирует важные сведения в долговременной памяти. Эта гипотеза называется информационной....
09 05 2026 18:52:14
Разработка по теме: "Листопад" (по учебнику "Биология. Растения, бактерии, грибы и лишайники"; авторы: Викторов В.П., Никишов А.И.) предназначена для проведения урока биологии в 6-м классе. Данный урок является последним при изучении раздела "Процессы жизнедеятельности растений"....
08 05 2026 2:53:34
Предлагаемый материал целесообразно изучить на двух спаренных уроках. Задачи урока: познакомить учащихся с особенностями пoлoвoго размножения человека, со строением его пoлoвых клеток, дать доступную информацию о периодах внутриутробной жизни эмбриона, формировании органов и систем органов плода; продолжить воспитание у учащихся потребности ведения здорового образа жизни;...
07 05 2026 3:27:28
Данное занятие проводится с использованием элементов здоровьесберегающей технологии "Педагогическая мастерская" в сопровождении презентации. Эта форма имеет ряд преимуществ: ненавязчивость, максимальная активизизация мыслительной деятельности каждого участника на каждом этапе урока. Индивидуальная работа чередуется с групповой, что снижает психо-эмоциональную перегруженность во время занятия и способствует сохранению благоприятной обстановки на уроке. На урок отводится два учебных часа....
06 05 2026 22:18:57
Ф.Энгельс прямо писал, что труд создал самого человека. Труд — это плановая деятельность, связанная с применением специальных орудий, изготовленных с помощью других орудий. Способностью создавать орудия обладают только люди, у которых в процессе эволюции появилось абстpaктное мышление....
05 05 2026 8:40:52
Урок посвящен многообразию земноводных, способствует систематизации и обобщению знаний по теме. В целях повышения мотивации применяются здоровьесберегающие, ИКТ-технологии, технологии сотрудничества и проектной деятельности....
04 05 2026 17:34:20
Образование новых видов — важнейший процесс в эволюции органического мира. Неоднородные условия существования в различных частях ареала вида могут направлять отбор в различных направлениях. Это приводит к дивергенции (расхождению признаков)...
03 05 2026 9:34:52
Тема урока: Жизнедеятельность клетки. Это 3-й урок в разделе "Клеточное строение растений". Используя разнообразные формы организации познавательной деятельности и проблемные задания, создаются условия для применения новых и имеющихся знаний в знакомой и новой учебной ситуациях.
...
02 05 2026 21:21:17
Вашему вниманию предлагается статья в которой вы познакомитесь с чёрными металлами. Узнаете о способах их получения и обработки.
...
01 05 2026 9:41:12
Цель урока: продолжить формирование представлений о многообразии и единстве животного мира.
...
30 04 2026 14:15:26
Цель урока: познакомить учащихся с насекомыми-переносчиками возбудителей болезней человека и паразитами сельскохозяйственных животных, показать необходимость изучения их жизни и строения для борьбы с ними....
29 04 2026 10:41:29
Занятие с целью познакомить учащихся с жизнью деревьев и кустарников зимой, с особенностями их формы, окраски, ветвления, расположения почек, с приспособленностью растений к зимним условиям....
28 04 2026 22:11:51
На уроке в 5-м классе пойдет речь о большой тайне природы, которую человек все же сумел увидеть своими глазами. Пятиклассники – народ очень любопытный, поэтому даже сложные биологические термины могут воспринимать легко, особенно если это преподнести как игру, театр....
27 04 2026 0:42:28
Комбинированный урок с использованием компьютерной презентации, на котором дети развивают умение делать выводы на основе полученной информации. Учащиеся знакомятся с представителями Красной книги Кемеровской области, узнают о причинах резкого сокращения численности отдельных видов. Учителю предоставится возможность убедить детей бережно относиться к братьям нашим меньшим, в необходимости рационального использования природных ресурсов....
26 04 2026 15:28:10
Возможно распространения клеща в глубокие слои кожи и внутренние органы. В запущенной форме страдает структура печени, ренальной системы, лимфоузлы....
25 04 2026 19:20:55
В работе показана возможность использования цифровой лаборатории «Архимед» на уроке и во внеурочное время по курсу ботаники по программе И.Н. Пономаревой. Дано описание, методика выполнения и результаты некоторых лабораторных работ, проводящихся с использованием цифровой лаборатории «Архимед»....
24 04 2026 9:46:10
Наше время хаpaктеризуется возросшей информированностью во многих областях науки и техники всех слоёв населения, в том числе и учащейся молодёжи. В этих условиях у современного школьника трудно вызвать удивление, изумление, приподнятое эмоциональное состояние, то есть чувства, которые в значительной степени питают стремление к знанию. Это, на мой взгляд, и обязывает искать пути, которые позволили бы обыденную, будничную учебную работу сделать более одухотворённой. Здесь я и прибегаю к тому, что использую на своих уроках поэзию, живопись; но особенно часто прибегаю к жанрам устного народного творчества....
23 04 2026 19:48:10
Одной из задач обучения биологии является формирование у учащихся представления о пpaктическом значении биологических знаний как научных основ многих современных отраслей производства, здравоохранения, медицины....
22 04 2026 19:25:25
Представлен конспект урока биологии в 10-м классе "Биосинтез белка" с использованием технологии развития критического мышления. Современный социальный заказ системе образования связан с формированием у выпускников личностных качеств, которые были бы адекватны ситуации динамических изменений, происходящих в обществе. Это навыки системного анализа, определенность собственной позиции, способность к критическому мышлению. Результативность обучения в современных условиях во многом связана с осознанием необходимости замены малоэффективных вербальных, объяснительно-иллюстративных способов новыми развивающими, личностно-ориентированными приемами. Многообразие таких приемов представлено в образовательной технологии Открытого образования "Критическое мышление в процессе чтения и письма"....
21 04 2026 8:56:11
Хордовые – это животные с высокой организацией и развитой нервной системой. Рассмотрим происхождение, особенности строения и систематику хордовых....
20 04 2026 5:27:59
Павлов установил, что условный рефлекс можно выработать, только если безразличный раздражитель предшествует безусловному сигналу. В других сочетаниях условные рефлексы не образуются, а если образуются, то слабые, и быстро угасают. Важно, чтобы условный раздражитель по биологической важности был слабее безусловного....
19 04 2026 18:19:25
Раскрытие особенности строения жизнедеятельности простейших как целостных организмов, ведущих самостоятельный образ жизни, дать представление об основных типах простейших; дать представления о многообразии одноклеточных, показать особенности строения, жизнедеятельности, продолжить формирование умений сравнивать, обосновать отличительные черты строения одноклеточных.
...
18 04 2026 15:10:16
Цели урока: обобщить знания по теме "Животные"; развивать познавательную активность, творческое воображение, умение анализировать привычные явления и объекты и видеть в них новое; создавать ситуацию формирования интереса к предмету; воспитывать умение видеть прекрасное в природе. Рассматриваются причины происхождения названий животных: особенности поведения, нюансы окраски, специфика места обитания....
17 04 2026 10:54:58
Игровая форма данного урока выбрана с целью повышения интереса к предмету, развития биологического мировоззрения, создания условий положительной мотивации школьников. Учащимся будет предложено определить экологические группы птиц на основе изученных тем по многообразию данного раздела, работать с опopными таблицами, схемами, картами и текстом.
...
16 04 2026 4:47:40
В пpaктике работы учителей наблюдается различный подход к проверке знаний, умений и навыков учащихся. Некоторые учителя отводят ей значительную часть урока, проводя привычные и надоевшие контрольные работы. Другие, наоборот, недооценивают проверку, сводя её преимущественно к фронтальной устной или письменной формам на 10–15 минут.Что легче – заставить учеников зубрить материал, введя их в «психический трaнc» на контрольной, а потом тратить огромное количество личного времени на проверку работ и получать не всегда ожидаемые результаты или применить иную методику?...
15 04 2026 6:34:13
Разработка урока по теме "Члeнистоногие" в форме защиты проектных работ. Также в разработке урока представлены два варианта письменных работ для итогового контроля знаний учащихся....
14 04 2026 22:31:33
Урок показывает учащимся, что покрытосеменные проявили свои возможности к эволюционному совершенству больше всего. На уроке формируется представление о пoлoвoм размножении у покрытосеменных, совершенствуются умения узнавать органы цветкового растения, продолжается формирование знаний о приспособленности растений к окружающей среде....
13 04 2026 0:33:39
Обобщающий урок по теме направлен на обучение решению задач 2-й части ЕГЭ задание №39. В начале урока проводится повторение фаз митоза и мейоза, выявления сходства и отличия процессов, решение теста с выбором одного или нескольких вариантов ответов....
12 04 2026 22:31:28
На уроке рассматривается поступление воды в клетку и из клетки через цитоплазматическую мембрану по законам осмоса. Выполняя пpaктическую работу, обучающиеся наблюдают данную функцию плазматической мембраны на примере растительной клетки. Полученные знания примеряют для решения пpaктических вопросов в групповой работе....
11 04 2026 5:11:28
Цель урока: познакомить учащихся с насекомыми-переносчиками возбудителей болезней человека и паразитами сельскохозяйственных животных, показать необходимость изучения их жизни и строения для борьбы с ними....
10 04 2026 17:27:50
Публикуемый материал представляет собой урок, построенный с использованием технологии развития критического мышления. Этот урок можно использовать в курсе общей биологии в 9—11-х классах после изучения темы "Общие закономерности развития". Применение технологии критического мышления обеспечивает достижение качественно нового результата, который включает в себя коммуникативную культуру школьника; рефлексивную культуру учащихся; овладение интеллектуальными технологиями; готовность учащихся к пересмотру своих суждений в свете убедительных аргументов в пользу такого пересмотра.
...
09 04 2026 6:16:13
На уроке по ландшафтному дизайну ученики знакомятся с искусством озеленения территории; украшают земельный участок малыми архитектурными формами. В форме диалога специалисты ландшафтного бюро (ученики) предлагают заказчику варианты оформления приусадебного участка.
...
08 04 2026 3:10:50
В школьном курсе обучения биологии лишайники – одна из наименее изучаемых групп низших растений. Так, в программе В.В. Пасечника эта тема изучается в 6-м классе в течение одного учебного часа. В связи с чем автор считает необходимым на уроке не только заинтересовать учащихся этими уникальными организмами, но и дать более широкое представление об их строении, жизнедеятельности, размножении, особом способе питания....
07 04 2026 12:40:10
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 ::
