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}
На уроке дается понятие о разнообразии бактерий. Раскрывается роль бактерий гниения, брожения, паразитических бактерий в природе и жизни человека. Учащиеся знакомятся со способами борьбы с бактериями, приносящими вред здоровью и хозяйству человека. На основе изучения процессов размножения и спорообразования бактерий показывается высокая степень выживаемости бактерий в самых тяжёлых условиях....
22 08 2026 7:28:13
Цель работы: показать актуальность применения здоровьесберегающей технологии в учебно-воспитательном процессе и возможность использования данной технологии не только на уроках биологии, но и на других предметах.
...
21 08 2026 22:51:19
Урок знакомит с формами профилактики легочных заболеваний, разъясняет негативное влияние вредных привычек, учит бережному отношению к здоровью.
...
20 08 2026 7:15:53
Урок с презентацией по курсу биологии для 6-го класса по программе Н.И. Сонина поможет учителю раскрыть сущность обмена веществ и превращения энергии в живых организмах. Компьютерная презентация с настроенной анимацией позволяет обучающимся раскрыть особенности процессов, составляющих обмен веществ у растений и животных, и выявить значение обмена веществ и энергии для жизни на Земле....
19 08 2026 14:35:34
Целью и задачами проекта является формирование экологической культуры в процессе изучения, сохранения природных комплексов, истории и эколого-просветительской деятельности с учащимися. Проект идет параллельно с экологическим образованием, подготовкой к трудовой деятельности и изучением родного края. ...
18 08 2026 5:27:12
Урок проводится в форме путешествия по заповедным местам Оренбургской области. Помимо знакомства с уникальными уголками природы области, учащиеся осознают свою ответственность за их дальнейшую судьбу. Материал можно использовать как в преподавании уроков, так и во внеклассной работе....
17 08 2026 7:31:21
Занятие формирует понятие об особенностях строения и жизнедеятельности змей, многообразии и значении их в природе и жизни человека....
16 08 2026 23:13:55
Модульная технология ориентирована на активную самостоятельную учебную деятельность школьников, которая способствует быстрому и качественному усвоению содержания учебного материала. Учитель вступает здесь как организатор обучения, консультант, помощник учащихся. На этапе «Рефлексия» дети подводят итог результативности своей работы через «Лист самопроверки» - каждый выставляет себе оценку с учётом набранных баллов.
...
15 08 2026 3:23:50
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....
14 08 2026 4:33:58
Предлагаемый элективный курс предназначен для учащихся 8–9-х классов. Данный курс опирается на знания и умения, полученные школьниками при изучении биологии 8-го класса, поддерживает и углубляет знания по этому предмету. Элективный курс "Обжора долго не живет" рассматривает такие вопросы, как особенности профессии врача диетолога, содержание данной профессии и возможности ее реализации, составление режима питания и индивидуальной диеты. ...
13 08 2026 22:10:27
Урок проводится в форме интеллектуальной передачи «Своя игра». На мероприятии развивается познавательный интерес учащихся, расширяется кругозор, развиваются такие УУД, как анализ и синтез информации, обобщение, сравнение, установление причинно-следственных связей....
12 08 2026 7:26:41
На уроке биологии исследуется рост и развитие растений посредством экспериментальных работ....
11 08 2026 23:31:52
При подготовке к данному уроку использовались элементы проектной технологии: учащиеся класса получили задание найти и отобрать интересный материал о применении продуктов жизнедеятельности пчёл в жизни человека. При подготовке презентации использовались компьютерные технологии. В ходе урока применялись элементы здоровьесберегающих технологий: физкультминутка в конце логически законченной части урока, изменение поз учащихся в течение всего урока....
10 08 2026 10:26:39
Конспект разработан в помощь учителю для проведения проблемно-исследовательского урока здоровья и мотивации учащихся по познанию своего организма. Содержание урока помогает ученикам осознать значимость здорового образа жизни, выявить причины нарушения осанки и влияние ее на красоту и гармоничность тела человека....
09 08 2026 20:38:45
В данной работе представлен фрагмент урока по элективному курсу "Тайны живой природы". В познавательной для учащихся форме раскрываются такие понятия как "эволюция", "палеонтология". Эволюционный процесс представлен на примере развития лошади. В домашнем задании предлагается смоделировать процесс эволюции с помощью ЭВМ.
...
08 08 2026 15:25:36
Раздел является одним из наиболее сложных для понимания в школьном курсе общей биологии. В экзаменационной работе ЕГЭ по биологии данный раздел проверяется на базовом, повышенном и высоком уровне, что требует от выпускников не только воспроизводить свои знания, но и уметь применять их в новой ситуации. Урок обобщения знаний направлен на развитие умений обобщать и анализировать информацию, давать аргументированную оценку суждений....
07 08 2026 23:59:59
Биологию называют наукой XXI века не только потому, что она призвана решать наиболее острые проблемы, стоящие перед человечеством на данном витке развития цивилизации, – обеспечение населения продовольствием, проблемы экологии и сохранения здоровья. Биология в какой-то степени задаёт общий вектор развития других наук....
06 08 2026 0:15:20
Игра проводится в рамках недели естественных наук в 6-х классах, рассчитана на 45 минут. Цели: развивать познавательный интерес и гуманное отношение к природе, расширять кругозор учащихся, выpaбатывать умение работать в комaнде. Рекомендации учителям: разделить детей на комaнды, например: «Синицы», «Воробьи», «Гoлyби». Выбрать капитанов, организовать самопроверку (после выполнения задания, комaнды меняются листочками с ответами и проверяют по слайду на доске)....
05 08 2026 11:24:51
Представлен конспект урока на тему "Шляпочные грибы, их строение, питание, размножение". На уроке учащиеся знакомятся с особенностями строения, питания и размножения шляпочных грибов....
04 08 2026 13:24:54
В наше время люди всё в большей мере осознают, что творчество - одна из самых важных составляющих личного счастья и профессионального успеха. Бытует мнение: творческие способности являются врождёнными, и лишь немногие понимают, их можно развивать, ведь каждый человек наделён богатейшим творческим потенциалом. Для того, чтобы реализовать развивающие потребности отдельных учащихся, стремящихся к творческому созиданию, в лицее родилась идея создания школы нового поколения. Школа наук действует на базе МОУ "Лицей" города Абакана Республики Хакасии с целью выявления и воспитания одарённых подростков, повышения социального статуса знаний....
03 08 2026 20:11:39
Урок повторяет, обобщает и систематизирует знания учащихся о строении, процессах жизнедеятельности, происхождении, многообразии и значении пресмыкающихся; формирует бережное отношение к представителям класса, развивает мышление в решении проблемных задач....
02 08 2026 8:11:48
Урок является уроком интегрированного плана. Учащиеся ведут рассуждения об истории происхождения мороженного, вкусовых качеств, диетологии продукта питания. Здесь показана интеграция химии, биологии, кулинарии, диетологии, истории. На этом уроке учащиеся делают хаpaктерные реакции на белки, жиры, углеводы, показывая тем самым наличие этих веществ в продуктах питания. Особое место отводится правильному питанию по диетологии....
01 08 2026 22:16:56
Селекция животных использует широкий спектр методов выведения ценных пород. Новейшим и перспективным считается клеточная инженерия. В основе лежит передача наследственной информации через соматические клетки....
31 07 2026 21:53:29
Урок изучения способов вегетативного размножения цветковых растений с целью научиться применять полученные знания на пpaктике; показать возможность применения информационно-коммуникационных технологий на уроке биологии. В основу этого урока была положена групповая пpaктическая работа. Итогом данного урока явилось знакомство с «Путеводителем по вегетативному размножению» – помощником в освоении различных способов вегетативного размножения....
30 07 2026 20:10:42
Урок общей биологии с доской SMART Вoard. Цель: изучение нового материала, закрепление и систематизация материал по теме, формирование общебиологических понятий – основные свойства живых организмов, химический состав клетки, наука цитология; формирование навыков работы в паре и группе по закреплению и систематизации материала....
29 07 2026 0:56:11
Вопросы пoлoвoго воспитания школьников сегодня имеют первостепенное значение. Уже в девятом классе девчонки спрашивают меня, как пить пpoтивoзaчaточные средства. В уроке показана духовная и физиологическая часть вопроса, разница между понятиями ceкc и любовь. Делается небольшой экскурс в область применения пpoтивoзaчaточных средств, показано к чему приводит частая смена пoлoвых партнеров. Особое место отводится рассказу о венерических заболеваниях.
...
28 07 2026 13:35:34
Данный урок проводится в теме «Рост и развитие растений» в 6-м классе, по программе Н.И. Сонина. По ходу изучения нового материала составляется опopный конспект, а также диаграмма «Жизненный цикл цветкового растения». Задачи урока: познакомить учащихся с условиями прорастания семян, состоянием покоя семян и его биологическим значением, а также с основами роста и развития зародыша, проростка, взрослого растения.
...
27 07 2026 0:16:57
Учащиеся формируют знания анатомических особенностей выделительной системы, раскрывают значение выделения из организма конечных продуктов обмена веществ, выясняют, какие болезни могут возникать при этом, как их избежать. Учит защищать проект и анализировать работу в группе....
26 07 2026 21:47:58
Урок обобщяет и систематизирует знания учащихся о пресмыкающихся. Повторяет изученный материал с целью закрепления базовых знаний о внутреннем строении пресмыкающихся....
25 07 2026 16:59:49
Учащиеся знакомятся с классификацией мхов, изучают особенности строения кукушкиного льна; закрепляют знания проведением лабораторной работы....
24 07 2026 3:57:12
В статье рассмотриваются некоторые формы обучения биологии, способствующие развитию творческих способностей учащихся. Рациональное сочетание различных приемов и средств обучения помогает нам организовать так работу детей, чтобы интерес, как к предмету, так и ко всему живому на планете не пропадал на протяжении всех лет обучения. А это приводит к осознанному глубокому усвоению знаний и развитию мышления обучающихся....
23 07 2026 14:24:54
Все лесные звери в ужасе бегут от пищевого монстра - Колобка, испечённого из опасных для здоровья продуктов. Основная цель сценария "Пищевой Монстр, или Новые приключения Колобка" - призыв к здоровому образу жизни. Используя такие современные педагогические технологии как сказкотерапия, игротерапия, смехотерапия, можно привлечь внимание ребят к вопросу правильного питания как залога долголетия.
...
22 07 2026 0:26:35
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....
21 07 2026 0:15:23
Автор знакомит учащихся с некоторыми достижениями технической науки, использующей особенности строения и жизнедеятельности насекомых для совершенствования существующих аппаратов, приборов и создания новых механизмов и технических систем....
20 07 2026 10:38:35
Конспект и приложения к уроку относятся к разделу общей биологии и могут быть использованы для проведения занятий как в 9-м, так и в 11-м классе. Статья затрагивает понятие «вид» и его основные критерии. Материал не только дает новую тему, но и расширяет биологический кругозор учащихся, развивает способность к систематизации знаний....
19 07 2026 14:16:50
Цель урока: познакомить учащихся с методами изучения наследственности; расширить знания о законах генетики, пpaктическое применение знаний; развивать интерес к предмету; показать влияние среды на формирование признака....
18 07 2026 0:17:44
Целью урока является закрепление изученного материала о свойствах воды. Выбранная форма – игра – призвана вызвать положительные эмоции у школьников, усилить запоминание материала, формировать интерес к предмету. Во время урока используются разнообразные формы проверки знаний: индивидуальная, устная работа, тестирование, отгадывание кроссворда и др....
17 07 2026 6:49:21
Цель урока: ознакомление учащихся с пагубным воздействием курения на организм человека, формирование негативного отношения к табакокурению, показать , что курение вредит не только курящему человеку, но и всему обществу, что курение – это не только проблема отдельного человека, это проблема всего общества.
...
16 07 2026 22:46:14
Разработка праздника по охране природы с элементами игры-путешествия для учащихся 5–7-х классов. Охрана природы - всенародное дело. Каждый обязан думать о своей личной ответственности за загубленное дерево, отравленную реку, уничтоженное озеро....
15 07 2026 1:38:11
Урок химии проводится в 9-м классе после изучения темы "Окислительно-восстановительные реакции" и в ходе изучения раздела "Структурная организация живых организмов" по биологии. Такая интеграция урока дает возможность глубже понять химизм биологических процессов в клетках прокариот, раскрыть роль окислительно-восстановительных процессов в круговороте веществ в природе.
...
14 07 2026 20:40:24
Традиционное планирование школьного курса общей биологии не предусматривает отдельного урока по генеалогии как одному из методов наследственности человека. Тема эта заслуживает особого внимания, поскольку представляет пищу для размышления биологического, этического, нравственного и патриотического хаpaктера....
13 07 2026 10:17:44
Методика предполагает интеграцию биологии и математики, реализацию системно-деятельностного и проблемного подходов с целью повышения мотивации и результатов учебной деятельности учащихся 5-го класса....
12 07 2026 16:15:13
На уроке биологии исследуется рост и развитие растений посредством экспериментальных работ....
11 07 2026 22:56:55
Занятие формирует понятие о строении пресмыкающихся как истинно наземных позвоночных, их многообразии, приспособленности к среде обитания, обращает внимание учащихся на особенности строения....
10 07 2026 18:52:55
Большой интерес учащихся вызывают занятия, на которых они могут не только приобрести новые знания, но и сами могут выступить в роли учителя, в данном случае - «экскурсовода». В разновозрастной группе кружка всегда есть учащиеся старшего возраста, интересующиеся наукой и овладевшие первичными навыками научного поиска. В процессе занятия они делятся своими знаниями с младшими товарищами.
...
09 07 2026 4:43:56
Цели урока: образовательная – познакомить с особенностями строения и функциями клеточных структур эукариотических клеток, определить роль каждого органоида в жизни клетки, сформировать представление о клетке, как о целостной самовоспроизводящейся живой системе, научиться распознавать органоиды по внешнему виду; развивающая – развить у учащихся интерес к биологической науке, предметное мышление, умение анализировать и сопоставлять факты, выделять главное в тексте, логическое мышление, различные виды памяти; воспитательная – формирование у учащихся бережного отношения ко всему живому на нашей планете, представления об уникальности каждого организма....
08 07 2026 21:25:19
При обучении биологии использование компьютера эффективно на уроках изучения нового материала, при отработке умений и навыков (обучающее тестирование), при проверке знаний учащихся, а также во время проведения биологического пpaктикума. В статье я представляю свой опыт использования ИТ на уроке биологии по теме "Вирусы"....
07 07 2026 23:49:12
Цель урока: закрепление основных понятий темы "Кровь и кровообращение"; развивать умения сравнивать, обобщать изученные факты, логически мыслить, совершенствовать самоконтроль и взаимоконтроль; формировать сознательное отношение к учебе, соблюдать правила личной гигиены, здорового образа жизни....
06 07 2026 8:45:17
Нервная ткань – совокупность связанных между собой нервных клеток и вспомогательных элементов, регулирующая деятельность органов и систем живых организмов....
05 07 2026 2:59:49
Обобщить и закрепить знания по теме «Жизнь на Земле», продолжить формирование у учащихся умения принимать самостоятельно решения, воспитывать у ребят бережное отношение и любовь к природе....
04 07 2026 15:17:53
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 ::
