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:
Состояние здоровья, средняя продолжительность жизни населения в России на сегодняшний день вызывает тревогу. При однообразном физическом труде работает только одна группа мышц и в возбуждении находится только один участок ЦНС, что приводит к его утомлению. Автор предлагает во избежание утомления на уроках применять чередование видов деятельности, использовать физкультминутки, релаксационные упражнения, сеансы исцеляющей музыки....
21 04 2026 13:22:58
Инстинкты — это сложная совокупность безусловных рефлексов, являющихся одной из форм приспособления животных к условиям жизни. Инстинкты хаpaктеризуются стереотипностью действий, для которых толчком служат внешние раздражения....
20 04 2026 9:43:56
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Обобщающий урок с применением игровой технологии. Игровая технология способствует развитию двигательных, интеллектуальных, трудовых, психологических видов деятельности....
19 04 2026 12:34:27
Одним из методов обучения, который используется для успешной реализации задач объединения дополнительного образования, является метод проектов. Он помогает органично интегрировать знания учащихся из различных областей при решении одной проблемы, дает возможность применять полученные знания на пpaктике. Проектный метод способствует повышению мотивации, развитию творческой активности и самостоятельности, навыков исследовательской работы и вместе с тем повышает качество образования....
18 04 2026 6:24:24
Биологическая игра предлагается школьникам 6-го класса как обобщающий урок по программе регионального компонента в биологическом образовании. Содержание игры позволит углубить и обобщить знания школьников в области биологии растений Хабаровского края. В процессе игры развиваются творческие способности, интерес и познавательная деятельность школьников, навыки межличностного общения. Воспитать у учащихся любовь к родному краю, желание знать и сохранять его природу - цель игры.
...
17 04 2026 14:37:46
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....
16 04 2026 1:45:24
Урок предполагает использование презентации, которую можно дополнить видеофильмами по своему усмотрению, что повысит заинтересованность обучающихся. Презентация может быть использована как для сопровождения рассказа учителя, так и как самостоятельное средство обучение....
15 04 2026 16:24:59
Одно из наиболее важных достоинств логических задач заключается в том, что решение любой, даже очень простой логической задачи способствует формированию гибкости ума, преодолению основного препятствия на пути нового - освобождению мышления от шаблонов....
14 04 2026 11:31:26
Содержание материала урока предусматривает: изучение морфологических признаков редких видов растений Ставропольского края, знакомство с их многообразием, выявление причин сокращения численности исчезающих видов растений, конкретизация природоохранных мероприятий флоры края. Кроме того, учебный материал нацелен на воспитание сознательного и уважительного отношения у школьников к родной природе....
13 04 2026 20:35:34
Урок знакомит со строением цветка, биологическим значением частей цветка, учащиеся узнают об обоеполых и однополых цветках, однодомных и двудомных растениях....
12 04 2026 13:29:34
Современное общество ставит перед учителями задачу развития личностно значимых качеств школьников, а не только передачу знаний. Гуманизация образования предполагает ценностное отношение к различным личностным проявлениям школьника. Знания же выступают не как цель, а как способ, средство развития личности. Богатейшие возможности для этого предоставляют современные информационные компьютерные технологии....
11 04 2026 11:43:43
Данный тест составлен в соответствии с программой Сонина Н.И. для 8-го класса. Разработка содержит два параллельных варианта, в которых 94% тестовых заданий ориентированы на репродуктивный уровень усвоения знаний, 75% тестовых заданий ориентированы на факультативные биологические знания. Педагогические цели тестирования – определение уровня усвоения знаний каждым учеником и классом по данному материалу темы; выявление структуры знаний на содержательном и деятельностном уровнях....
10 04 2026 3:16:48
Урок помогает познакомиться с генеалогическим методом изучения родословных; научиться составлять и анализировать родословные....
09 04 2026 7:46:24
2008 год объявлен Годом семьи. А какая же настоящая семья без детей. Это значит, что будущее планеты – в наших руках, и от нашего отношения к ней зависит очень многое. Мы все с вами - дети матушки природы и должны с уважением относиться к ней, жить по её законам....
08 04 2026 14:15:37
Элементы АСО на уроке биологии позволяют учащимся овладевать приемами самостоятельной работы, самоконтроля, взаимоконтроля, исследовательской деятельности, умением добывать знания, обобщать и делать выводы, фиксировать главное в свернутом виде. В качестве примера предлагается вариант использования элементов АСО при изучении темы «Побег. Строение и значение побега»....
07 04 2026 0:28:35
Цель урока: познакомить учащихся с наиболее хаpaктерными особенностями высших споровых растений на примере мхов; показать черты усложнения организации мхов по сравнению с водорослями в связи с изменением условий обитания....
06 04 2026 21:12:18
Урок-путешествие по окружающему миру, где в игровой форме развивается познавательная деятельность учащихся, умение согласованно работать в комaнде....
05 04 2026 1:26:45
С помощью контекстных задач можно наглядно показать, где и как применяются знания предмета, обратить внимание на моменты нашей жизни, которые часто остаются незамеченными. Такие задачи учат сосредотачиваться на необходимом, принимать к сведению побочные и поучительные факты....
04 04 2026 18:26:36
В статье представлен анализ основных принципов составления тестов достижений: противоположности, противоречия, классификации, кумуляции, сочетательный принцип. Приведены примеры заданий из контрольно-измерительных материалов по биологии. Знание принципов составления заданий помогает учащимся анализировать ответы....
03 04 2026 23:49:27
На уроке закрепляются знания о биогеоценозе, круговороте веществ, пищевых цепях, компонентах экосистемы. Дополняются знания об особенностях в агроценозе, как созданной человеком экосистеме. В презентации показаны разнообразные виды агроценозов. Предложены задания сравнения природных биогеоценозов с агроценозами.
...
02 04 2026 4:22:31
Данная разработка предлагает проведение зачетного урока по теме "Пищеварительная система". На уроке используется групповая работа. Эта методика позволяет в течение одного урока опросить всех учеников в классе, еще раз повторить наиболее сложные вопросы темы. Ее можно использовать при проведении зачетного урока любого раздела биологии.
...
01 04 2026 17:19:43
Урок знакомит учащихся с представителями царства бактерии, строением, жизнедеятельностью и распространением на Земле. Формирует умение делать выводы на основании полученной информации, навыков исследовательской деятельности. ИКТ повышают познавательный интерес к предмету....
31 03 2026 18:56:29
Урок природоведения в 5-м классе проходит в форме викторины. Учащиеся обобщают и систематизируют свои знания по теме "Вселенная"....
30 03 2026 14:22:33
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального компонента государственного образовательного стандарта основного общего образования по биологии, авторской программы "Программа по биологии. 6–9-й класс" А.А. Вахрушева и А.С. Раутиана, 2008 г. Рабочая программа рассчитана на 68 учебных часов (2 часа в неделю)....
29 03 2026 12:25:56
Урок систематизирует знания, полученные при изучении темы, повторяет термины, значение сердца, данные кардиологии, влияние вредных веществ на сердечно-сосудистую систему; закрепляет: умение и навыки работы с микроскопом, умение подсчитывать пульс, оказать первую медицинскую помощь при различных видах кровотечения.
...
28 03 2026 10:22:57
Биологическая игра «Орнитолог» предлагается школьникам 7-х классов как обобщающий урок по программе регионального компонента в биологическом образовании. Содержание игры позволит углубить и обобщить знания школьников в области биологии птиц Хабаровского края, Нижнего Амура. В процессе игры «Орнитолог» развиваются творческие способности, интерес и познавательная деятельность школьников, навыки межличностного общения. Воспитать у учащихся любовь к пернатому миру, желание знать и охранять его – цель игры....
27 03 2026 17:29:42
Цели урока: закрепить знания о строении прокариот, раскрыть картину эволюционного развития организмов, изучить строение ядра эукариот....
26 03 2026 1:53:15
Урок построен в иносказательной форме, доступной для учеников 9-го класса. Легко запоминаются сложные термины, по ходу урока идет повторение строения и свойств клетки....
25 03 2026 20:13:51
Разработка урока с помощью методических рекомендаций «Уроки зоологии», автор Н.С.Филатова. На уроке продолжают формироваться понятия о живом организме, об эволюции и даются новые: о простейшей диффузной нервной системе, рефлексе, регенерации, лучевой симметрии. В зависимости от местных условий урок можно проводить с помощью живых организмов....
24 03 2026 23:23:38
Цель урока - проследить эволюцию пресмыкающихся; выяснить, какие отряды, кроме ранее изученных, входят в состав класса; определить основные черты представителей класса. На уроке обобщаются знания по особенностям внешнего строения пресмыкающихся, выясняется, от каких животных произошли древние пресмыкающиеся и какие изменения произошли в их организме....
23 03 2026 20:18:21
"ИСУД" (индивидуальный стиль учебной деятельности ученика) является частным случаем развивающего обучения. Эта технология специально спроектирована как открытая система для добавления новых приёмов и форм работы и для корректирования и модернизации системы ресурсов учебного успеха ученика. В статье показано использование приёмов ИСУД на уроке биологии в 10-м классе по учебнику В.Б. Захарова, Н.И. Сонина.
...
22 03 2026 12:13:16
Урок позволяет раскрыть особенности строения и образа жизни птиц разных экологических групп.
...
21 03 2026 18:59:53
Представленная статья содержит сведения о том, как творчески подойти к проведению заключительного урока по биологии у выпускников школы....
20 03 2026 23:51:51
Цель урока - выявить причины высокой работоспособности сердца на основе связи строения сердца с его функциями....
19 03 2026 14:10:15
Представлена презентация для проведения урока по генетике по теме "Основные закономерности наследственности "(2 часа) и дополнительный материал, который может быть использован для развития познавательной активности на уроках биологии.
...
18 03 2026 14:50:39
Учащиеся узнают об историческом усложнении растений на основе изучения особенностей размножения голосеменных, их строения, разнообразия. У учащихся формируются знания о хвойных растениях на примере сосны, ели и других ценных хвойных растений....
17 03 2026 5:36:15
Урок биологии актуализирует знания о формах размножения организмов, чередовании пoлoвoго и бесполого поколений в цикле развития растений. Цель урока: научить применять знания о способах вегетативного размножения в повседневной жизни. Описаны особенности разных способов бесполого размножения, формы размножения, примеры; объясняется значение бесполого и пoлoвoго размножения в природе и для человека....
16 03 2026 18:13:16
Цель урока: познакомить обучающихся с многообразием и значением плодов, способами распространения семян....
15 03 2026 7:46:19
Человек в своей деятельности активно использует природные богатства, и очень часто он делает это, не зная законов природы, а незнание их приводит к непоправимым последствиям. Поэтому учащиеся должны знать и понимать естественные основные процессы, которые обеспечивают устойчивую целостность природы в границах биосферы. Данный урок позволит учащимся по-новому взглянуть на известные явления живой природы, повысит мотивацию обучения, расширит кругозор....
14 03 2026 4:15:56
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.
...
13 03 2026 10:53:29
Технология "разноуровневого обучения" относится к тем педагогическим инновациям, которые позволяют приспособить учебный процесс к индивидуальным особенностям школьников. Разноуровневое обучение является также одной из форм развивающего обучения, оно является средством умственного развития личности. Разноуровневые задания направлены не столько на улучшение запоминания и усвоения, сколько на то, чтобы учащиеся использовали их для создания собственного творческого продукта....
12 03 2026 7:31:21
По своей структуре – это обобщающий, проблемно-развивающий урок. Проводится в нетрадиционной форме – предоставление отчета о проделанной работе в ходе экспедиции. Урок построен на материале ранее изученном и вся работа организуется с опорой на уже полученные знания. Содержание урока активизирует внимание, способствует выдвижению проблем и нахождению путей доказательств и формулировке выводов....
11 03 2026 20:57:33
В статье приведен разбор ошибок в ответах участников заочного тестирования по биологии. Материал взят из тестов «Биология-9» и «Биология-11» и структурирован по следующим разделам биологии: ботаника, зоология, анатомия и физиология человека, экология, теория эволюции, общая биология....
10 03 2026 10:10:26
Учащиеся знакомятся с многообразием грибов, знакомятся с правилами сбора грибов и их значением в природе; учатся различать съедобные и несъедобные грибы, применять полученные знания о грибах в повседневной жизни....
09 03 2026 10:26:19
Предлагается урок на диалоговой основе с элементами пpaктикума. Это урок изучения нового материала в одном предмете (география и биология) и повторения изученного материала в другом (биология и природоведение). Цель урока – формирование целостного представления о минеральном питании растений, о почвах Ростовской области путем интеграции нескольких школьных дисциплин, а так же создание навыков пpaктической деятельности....
08 03 2026 12:13:54
Урок биологии с применением проблемного подхода для развития интеллектуальных и творческих способностей учащихся.
Моей целью как учителя является формирование саморазвивающейся, умеющей принимать самостоятельные правильные решения личности, то есть субъекта деятельности, производящего самого себя. Мотивация, приносящая ребенку радость познания, вызывает устойчивый интерес к учебе....
07 03 2026 17:21:45
Расширяются знания учащихся о питании растений, показываются особенности получения растением питательных веществ. Изучается значение фотосинтеза (образование на свету органических веществ из неорганических) и его роль для жизни на Земле.Учащиеся распознают органы растений в таблицах, работают с рисунками учебника....
06 03 2026 14:11:11
ЭОР создают эффект присутствия («Я это видел!»), у учащихся появляется интерес, желание узнать и увидеть больше. Показаны возможности использования цифровых образовательных ресурсов на примере урока "Учение Чарлза Дарвина о естественном отборе"....
05 03 2026 20:45:16
Выбор основных направлений самоподготовки домашнего задания и ведения ЗОЖ в системе ППП способствует самоопределению уровня познания, научности профиля будущей профессии, интеллигентности личности.
...
04 03 2026 21:24:15
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....
03 03 2026 5:41:29
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 ::
