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:
Данный материал повествует о том, как готовился в Правдинской общеобразовательной школе № 2 проект «Экология и здоровье человека». Проект разpaбатывался силами учащихся одиннадцатых классов, на базе которых было создано в школе научное общество.
...
24 08 2026 12:37:39
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....
23 08 2026 14:10:36
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....
22 08 2026 8:28:41
Цели урока: сформировать первичное представление о правилах ухода за кожей и ее производными ногтями и волосами; познакомить с причинами и признаками кожных заболеваний; научить оказывать доврачебную помощь при ожогах и обморожениях....
21 08 2026 10:25:58
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....
20 08 2026 13:14:34
Программа по биологии разработана на основе программы по биологии Г. М. Дымшиц, О. В. Саблиной, образовательной программы МОУ "СОШ № 5". Цель: соотнести содержание учебного курса биологии в 10−11-х классах с требованиями ФГОС среднего (полного) общего образования....
19 08 2026 6:41:57
Ткани животных, как и ткани растений, входят в состав органов. Органы образуют системы органов, которые выполняют различные функции. Опopно-двигательная система...
18 08 2026 15:43:42
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок в 5-м классе служит организации деятельности учащихся по изучению и первичному закреплению основных понятий классификации растений (одноклеточные и многоклеточные, цветковые и нецветковые, теневыносливые, светолюбивые, дикорастущие, культурные). Проверка выполнения домашнего задания проводится в виде цифрового диктанта. Во время урока используется работа с цифровым микроскопом....
17 08 2026 20:25:23
В современной педагогике часто используется технология критического мышления. Существует множество различных приемов по данной технологии. Один из таких приемов автор предлагает применить на уроках с "легкими" темами или когда материал учебника довольно мал.
...
16 08 2026 7:39:49
Свертывание крови – физиологический процесс, предотвращающий выход плазмы и клеток крови из кровеносного русла, путем поддержания целостности сосудистой стенки....
15 08 2026 7:51:21
Возможность интеграции биологических знаний учащихся об особенностях строения, жизнедеятельности и значении растений и животных с историко-культурными знаниями показана на примере интеллектуальной игры «Растения и животные в мифах, легендах, народных поверьях»....
14 08 2026 16:31:29
Урок-конференция проводится с участием старшеклассников научного общества (НОСТ) с использованием результатов проведенных опытов. Ослабление средств защиты организма приводит к обострению инфекционных заболеваний. Вывод: здоровье дается нам бесплатно, но когда его теряешь, платишь большие деньги.
...
13 08 2026 7:44:18
Влияние окружающей среды на организм человека огромно. Негативные факторы снижают резервные силы организма, ухудшают здоровье, уменьшают уровень работоспособности. Поэтому помимо соблюдения принципов здорового образа жизни, необходимо ещё учитывать биоритмы нашего организма, чтобы максимально выгодно использовать его резервы. Известны три вида периодических изменений самочувствия и способностей человека: физический, эмоциональный и интеллектуальный.
...
12 08 2026 11:54:42
Давно заметил человек, что некоторые растения излечивают от недугов. Так из поколения в поколение передавались сведения о целебных свойствах растений. Значение лекарственных растений в настоящее время не падает, а наоборот, возрастает. В течение тысячелетий многие из древнейших лечебных средств переходили из поколения в поколение, причем некоторые из них сохранились до сих пор....
11 08 2026 10:14:22
Папоротникообразные – это группа споровых растений, которые обладают проводящими тканями (сосудистыми пучками). Предполагают, что зародились они более 400 млн. лет назад, еще в палеозойский период....
10 08 2026 11:37:53
Телевизионная игра на программе НТВ « Своя игра» быстро завоевала огромную аудиторию и стала любимой передачей многих детей и взрослых. Элементы данной игры можно с успехом использовать на уроках биологии в классах среднего и старшего звена. Игровые формы повышают познавательный интерес учащихся к предмету, способствуют более продуктивному усвоению знаний по теме.
...
09 08 2026 9:32:12
Тема "Основы цитологии" занимает одно из центральных мест в науке биологии, так как клетка является структурной, функциональной и генетической единицей всего живого. Серьезное внимание к данной теме в преподавании биологии вызвано в связи с тем, что большее количество вопросов в измерительных материалах ЕГЭ по биологии принадлежит теме "Основы цитологии"....
08 08 2026 10:24:51
Урок изучения нового материала способствует осознанию, осмыслению и первичному закреплению учащимися блока новой учебной информации средствами технологии проблемного обучения и ИКТ. На уроке создаются условия для усвоения понятий "вакцина", "прививка", "естественный иммунитет", "искусственный иммунитет", "лечебная сыворотка"; раскрыть взаимосвязь между строением и функциями лимфатической системы, механизм иммунитета....
07 08 2026 8:56:50
Сформировать у учащихся представление о развитии корня из зародышевого корешка, изучить особенности строения корневых систем двудольных и однодольных растений. Развивать пpaктические навыки по определению и распознаванию корневых систем....
06 08 2026 1:21:39
Школьная факультативная лекция - метод обучения, отвечающий требованиям классического урока изучения нового материала и являющийся частью лекционно-семинарской системы. Ее использование на уроках общей биологии в 9-м классе позволяет формировать у учащихся умение планировать ответ, выделять основные моменты лекции, формулировать выводы, успешно усваивать сложный и объемный материал. В статье рассмотрен пример использования факультативной лекции на уроке по теме "Деление клетки: митоз и мейоз"....
05 08 2026 12:11:54
Урок биологии в 6-м классе по УМК Н.И.Сонина с применением модульной технологии и ИКТ....
04 08 2026 15:46:39
Урок разработан для проведения в 8-м классе по теме «Анализаторы. Органы зрения». Урок посвящен строению и функциям зрительного анализатора. Приводятся его строение, функции, значение зрения для человека. Большое внимание отведено эстетическому воспитанию учащихся, уходу за органами зрения и его значения с философской точки зрения....
03 08 2026 5:46:44
Неделя здоровья для учащихся всей школы обычно заканчивается итоговым мероприятием. Им может быть конференция, устный журнал, вечер. Главное в проведении вечера показать учащимся вред курения для здоровья, повысить активность школьников, раскрыть творческие способности учащихся....
02 08 2026 22:14:55
Академик Н.И.Вавилов показал, что наиболее многообразные генотипы культурных растений находятся в центрах их происхождения, где сохранились их предки....
01 08 2026 2:53:36
Используя знания об анализаторах и морфологическом строении глаза, сформировать знания о свойствах рецепторов, желтого и слепого пятен, показать сложную аналитико-синтетическую деятельность мозга, способного воссоздать целостную картину внешнего мира, адекватную действительности. Рассмотреть причины и профилактику нарушений зрения.
...
31 07 2026 13:11:17
Успеха в обучении добьется учитель, любящий детей, творческий, тщательно продумывающий и планирующий свою работу. Только передача информации учащимся не обеспечивает получения прочных знаний. После урока теоретического обязательно должны последовать уроки-пpaктикумы с интенсивным освоением, закреплением учебного материала и контролем знаний.
...
30 07 2026 16:46:25
Оплодотворение – удивительное явление природы, в результате которого каждый появившийся организм уникален. У учащихся формируется бережное отношение к живым организмам. Познавательные задания можно дать учащимся заранее, чтобы они смогли лучше подготовиться к уроку. Обсуждение темы и объяснения учителя сопровождаются показом слайдов и видеофильмов....
29 07 2026 18:32:55
Обобщение и повторение в виде урока-игры по теме «Историческое развитие растительного мира на Земле»....
28 07 2026 20:33:35
Цели урока – изучить основные направления и пути эволюционного процесса, соотношение направлений эволюции, ее необратимость....
27 07 2026 22:48:23
«Познания и стрaнcтвия неотделимы друг от друга». Эти слова К.Г. Паустовского стали девизом многих путешественников. Также неотделимы друг от друга наши предметные области: природоведение и русский язык....
26 07 2026 1:37:24
Главной методической целью является создание на уроке условий для проявления познавательной активности учащихся на основе сотрудничества учителя и ученика. На уроке цель достигается различными способами: создание учителем проблемной ситуации на основе домашнего задания; создание атмосферы заинтересованности каждого ученика в работе класса; стимулирование учащихся к высказываниям; использование в ходе урока разнообразного и увлекательного материала....
25 07 2026 22:54:10
Внеклассное мероприятие для обучающихся 3–6-х классов — аналог телевизионной передачи "Своя игра". Все вопросы по растительному и животному миру родного края представлены в виде загадок. Игра дает возможность каждому ученику проявить своей интеллект и способности....
24 07 2026 17:41:41
Оплодотворенные самки активно выползают (обычно, когда человек спит) из заднепроходного отверстия, ползают вокруг него и откладывают около 12 тыс. яиц....
23 07 2026 10:48:26
Фотопериодизм — это приспособление организма к смене времени суток, его реакция на суточные и годовые циклы в природе....
22 07 2026 12:39:32
В настоящее время осознана необходимость охраны биосферы в интересах существования человечества. Цель программы «Человек и биосфера» — прогнозирование последствий сегодняшних методов хозяйственной деятельности человека для будущего, охрана биосферы и разработка рекомендаций по ее рациональному использованию....
21 07 2026 19:35:21
Данная разработка урока может использоваться в 6-м классе при изучении темы «Грибы». При исключении из урока лабораторного опыта его с успехом можно использовать в качестве внеклассного мероприятия по патриотическому воспитанию учащихся; мероприятия, посвящённого 65-летию Победы. Урок сопровождается показом слайдов (презентация)....
20 07 2026 11:55:28
В наглядной форме (применение эксперимента) представлено детям такое сложное понятие как "регуляция", и это, несомненно, способствует лучшему усвоению нового материала, формированию познавательного интереса.
...
19 07 2026 17:43:11
Представлена разработка урока-викторины. Использование игровых приемов создает благоприятный психологический климат, способствует познавательной деятельности всех учащихся. Урок расширяет представление учащихся о многообразии животных форм; развивает интерес к биологии, бережное отношение к животным....
18 07 2026 4:31:34
Желудок — вместительное расширение пищеварительного канала, в котором происходит дальнейшее переваривание пищи. Объем желудка взрослого человека 1,5-2л....
17 07 2026 11:10:10
Нервная ткань – совокупность связанных между собой нервных клеток и вспомогательных элементов, регулирующая деятельность органов и систем живых организмов....
16 07 2026 6:54:41
Модульные уроки активизируют творческое мышление обучающихся и направлены на развитие их интеллектуальных умений: анализировать, синтезировать, обобщать, делать выводы, сравнивать, находить причинно-следственные связи....
15 07 2026 0:20:12
Направляемые на фестиваль сценарии и материалы выступают против асоциальных явлений и могут быть использованы для проведения внеклассных мероприятий для детей среднего школьного возраста. Все материалы пропагандируют здоровый образ жизни. ...
14 07 2026 6:27:44
Данный урок может быть использован по программе Н.И. Сонина при изучении темы "Многообразие голосеменных". Проведение конференции позволяет обобщить материал по данной теме, дает возможность выставить всем оценки. Дети при подготовке к уроку используют дополнительную литературу....
13 07 2026 2:19:58
Представляемый элективный курс - пример того, как такая наука, как психология, может быть привлечена для непосредственной пpaктической помощи человеку, решающему свои повседневные, порой очень трудные жизненные задачи. Динамизм эпохи и новая структура общества привели к тому, что у современного человека "список проблем" становится все длиннее: гиподинамия, избыток информации, недостаток эмоциональных контактов, большой процент суицида среди молодежи, алкоголизм, наркомания, психические заболевания и т.д. Содержание курса позволяет учителю выбрать различные методы проведения занятий: от лекционных и пpaктических до самостоятельной подготовки учащимися....
12 07 2026 7:24:59
Цель урока: научить учащихся самостоятельно, без ошибок прослеживать весь путь движения крови по малому и большому кругам кровообращения, развивать наблюдательность и внимание. В начале урока с целью проверки домашнего задания используются карточки-схемы, с которыми работают все ученики. Закрепление темы сопровождается мультимедийной презентацией, самостоятельной работой с учебником и схемой, которую учащиеся заносят в тетрадь....
11 07 2026 16:41:39
Урок изучения нового материала, в ходе которого используются диалогический и эвристический методы, эксперимент и моделирование процесса свертывания крови....
10 07 2026 21:13:14
В ходе урока у учащихся формируются ключевые биологические понятия: дыхание, обмен веществ, различие и взаимосвязь процессов дыхания и фотосинтеза.
...
09 07 2026 7:17:43
Урок адресован учителям биологии, географии, ОБЖ, может быть использован как внеклассное мероприятие. Использованы элементы современных образовательных технологий: технологии проблемного обучения, здоровьесберегающие, информационные, игровые технологии, развитие критического мышления....
08 07 2026 12:50:36
Урок представлен в форме медико-генетической консультации. В ходе урока рассматриваются методы изучения генетики человека, на примере задачи составляется родословная семьи, обратившейся в консультацию, вероятность рождения в этой семье здоровых детей. Исследовательская работа представлена мультимедиапрезентацией.
...
07 07 2026 14:46:17
Цель данного курса: через возможности элективных курсов углубить знания учащихся по биологии и заложить интерес к экспериментальной науке.
...
06 07 2026 10:12:56
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 ::
