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:
Педагогическая идея урока заключается в использовании коррекционного обучения детей с умственной отсталостью – способствует созданию оптимальных условий для развития интереса и способностей, усвоению материала в процессе индивидуальной деятельности. Особое значение придается активизации познавательной деятельности учащихся....
20 10 2026 13:51:46
Вид — это группа организмов, объединённых сходством морфологических и физиологических признаков, которые скрещиваются между собой и приносят плодовитое потомство, обитают в одинаковых условиях среды и заселяют определенную территорию. Структурная единица вида – популяция....
19 10 2026 13:30:55
Урок в 7-м классе знакомит учащихся с особенностями внешнего строения и опopно-двигательной системой птиц. Сопровождается презентацией....
18 10 2026 6:59:53
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.
...
17 10 2026 1:43:54
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....
16 10 2026 13:40:10
Для кишечнополостных хаpaктерна радиальная симметрия, если провести линию от нижнего края до верхнего, то противоположные участки тела относительно проведенной оси буду идентичны....
15 10 2026 19:30:56
Конспект урока по природоведению, составленный на основе технологии модульного обучения с использованием инструктивной карты, включающей контроль выполнения заданий. В модульной технологии используются такие формы контроля, как самоконтроль, взаимный контроль, контроль учителя.
...
14 10 2026 8:24:34
Животная клетка покрыта плазматической мембраной, поэтому необходимо представлять строение этой мембраны, чтобы изучить трaнcпорт веществ через нее.
...
13 10 2026 3:44:53
Умение перенести знания одного предмета при усвоении другого вносит в деятельность учащихся большую целенаправленность при решении определенных задач, повышает активность самостоятельных методов работы, выpaбатывает логическую последовательность в реализации различных проектов. Примером создания подобных разработок является создание различных межпредметных проектов с использованием среды Visual Basic for Application....
12 10 2026 10:41:15
Цель урока - расширить знания о науке биология путем различных игр. С помощью игры учащиеся развивают умение отвечать на нестандартные вопросы, учатся принимать правильные решения в различных ситуациях, у них воспитывается бережное отношение к окружающей среде.
...
11 10 2026 16:24:35
В ходе подготовки и проведения мероприятия учащиеся знакомятся c разнообразием красящих пигментов растений, приобретают навыки работы с дополнительной литературой, биологическим оборудованием и химическими реактивами. Происходит формирование монологической речи и опыта выступления перед аудиторией, воспитание бережного отношения к природе и чувства прекрасного....
10 10 2026 9:28:40
Для принятия учащимися замысла урока используется систематизация учебного материала, которая выстраивает необходимость принятия нового материала, проводится эвристическая беседа. Учащиеся определяют тему урока, свой уровень знаний, цель урока и этапы ее достижения.
...
09 10 2026 6:10:50
Вводный урок, на котором изучаются общие особенности организации грибов, распространения, признаки грибной клетки, типы питания, размножения и роль грибов в природе и жизни человека. Повышение интереса к изучаемой теме достигается путем использования регионального компонента государственного образовательного стандарта (стихи о грибах, грибы, занесенные в Красную книгу Мурманской области). Использование на уроке информационных технологий значительно повышает мотивацию обучающихся....
08 10 2026 17:38:57
В статьеречь идет о строении, свойствах одуванчика лекарственного....
07 10 2026 8:30:58
Учащиеся знакомятся со строением кожи и функциями кожи, волос и ногтей. Выpaбатываются навыки установления связи между строением и функциями кожи....
06 10 2026 19:45:14
Урок проводится по основным стадиям технологии РКМЧП: вызов, осмысление, рефлексия. Основная образовательная цель: закрепить и актуализировать ранее изученный материал по теме.
...
05 10 2026 12:34:46
В статье описывается разработка буклетов по видовому разнообразию определенной экосистемы города или области/края. Приводятся примеры таких разработок на материале по городу Омску и Омской области, а также примерный план учебно-исследовательского проекта на тему: "Школьники - юные исследователи".
...
04 10 2026 20:15:38
Тема "Основы генетики" — одна из самых сложных для понимания учащимися. Зачастую у учащихся формируются эпизодические знания, заучиваются основные термины и понятия, но не складывается целостная взаимосвязанная картина генетики как науки. Поэтому, чтобы привлечь и заинтересовать учащихся данными уроками, необходимо использовать как можно больше познавательных заданий пpaктического хаpaктера, показать тесную связь данной науки с жизнью, в решении различных жизненных ситуаций. Я предлагаю разработку открытого повторительно-обобщающего урока "Генетика и медицина". Урок построен на основе сочетания модульной и информационной технологий....
03 10 2026 16:27:15
Интересно и увлекательно проходил урок состязаний в 8-м классе по теме "Рыбы" – "Особенности рыбной ловли", разработку которого я предлагаю вашему вниманию.
Целью урока были не только закрепление, углубление и систематизация знаний учащихся об особенностях строения и жизнедеятельности рыб как водных позвоночных животных, но и приобщение учащихся к активному обучению, развитие их учебно-познавательных умений и навыков.
Разнообразие конкурсных заданий вносит оживление и эмоциональную окраску в учебную работу, снимает утомление, развивает внимание, сообразительность, чувство соревнования, взаимопомощь. Уроки по игровой методике существенно повышают интерес учащихся к предмету, позволяют им лучше запоминать формулировки, определения, "раскрепощают" ученика, его мышление. Кроме того, урок, проведенный в игровой форме, может служить отправной точкой в возникновении у ребят интереса к изучаемому предмету.
...
02 10 2026 1:22:40
В результате работы ученики показали на пpaктике как оказать первую помощь при разных видах кровотечений. Они выработали ряд правил своих действий. Решали тесты с последующей самопроверкой....
01 10 2026 21:52:12
Элективный курс "Экологический калейдоскоп" помогает учащимся овладеть элементарными навыками исследовательской деятельности в природе, сформировать новый стиль мышления, как средство преодоления экологического кризиса. Курс рассчитан на учащихся 13–15 лет, содержит 3 раздела: введение, мониторинг окружающей среды, итоги работы. Занятия курса носят в основном пpaктическую направленность. ...
30 09 2026 22:30:50
Урок проводится в форме игры «Крестики – нолики». На уроке осуществляется закрепление и проверка знаний по данной теме, развивается мыслительная деятельность учащихся, сообразительность, смекалка....
29 09 2026 16:43:17
Интеллектуальная игра для учащихся 7-х классов в рамках интеграции биологии и географии. Игру можно провести как мероприятие предметной недели естественного цикла в школе или в рамках внеклассной деятельности. Игра интересна тем, что затрагивает разносторонние знания учащихся, развивает логическое мышление, прививает интерес к предметам, развивает здоровый дух соперничества....
28 09 2026 6:37:13
Одна из форм внеклассной работы учителя биологии с учащимися - озеленение территории школы, выращивание цветов. В статье описывается принцип выбора цветов для украшения территории училища, их перечень и кратко агротехника выращивания. В заключение статьи приводятся высказывания учащихся о цветущей территории училища....
27 09 2026 13:52:39
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок проводится в виде беседы, в ходе которой учитель подводит учеников к знанию основ рационального питания. В ходе объяснения нового материала ученикам приходится обращаться к знаниям по теме "Пищеварение", полученным ранее, что позволяет лучше закрепить их. Урок рассчитан на 90 минут, состоит из 4 этапов....
26 09 2026 2:16:23
С каждым годом все больше и больше осваивая просторы Сибири, человек сокращает места гнездовий, линьки, кормежки многих птиц. Очень много птиц сейчас гибнет от выстрелов экологически малограмотных охотников, приехавших осваивать просторы Сибири. Чтобы избежать новых проблем, связанных с сокращением и исчезновением уникальных птиц, необходимо у подрастающего поколения сформировать экологический стиль мышления, обеспечить понимание научных принципов хозяйственной деятельности человека....
25 09 2026 3:38:34
В ходе урока под руководством учителя учащиеся закрепляют знания по теме, развивают умения сравнивать, обобщать и делать выводы....
24 09 2026 23:41:47
Плесень и плесневые грибки скрытно сопровождают нас в течение всей истории существования человечества, а появилась она гораздо раньше самого человека. Несмотря на множество научных исследований, активное развитие микробиологии, богатый статистический опыт, плесень остается одной из загадок нашего мира. Как же теперь нам жить дальше, неужели плесень действительно правит всем миром?...
23 09 2026 15:38:16
Цель урока: систематизировать и углубить знания по изученному предмету, развивать познавательный интерес к предмету, логическое мышление; прививать навыки коллективного общения. Урок проводится в игровой форме.
...
22 09 2026 20:23:36
В статье приведена разработка обобщающего урока по теме «Птичий базар»....
21 09 2026 1:31:21
Представлены вопросы к зачетному уроку по теме "Размножение человека"....
20 09 2026 15:44:56
Кейс-технология способствует развитию у школьников умений самостоятельно принимать решения и находить правильные и оригинальные ответы на проблемные вопросы. Данный метод предполагает созидание, творческий подход со стороны учащихся. Здесь важен не конечный результат, а сам процесс получения знаний. Кейс-метод развивает компетентностные качества личности: аналитические, пpaктические, творческие, коммуникативные, социальные умения....
19 09 2026 9:22:54
В ходе урока учащиеся закрепляют знания о приспособленности рыб к жизни в водной среде обитания, о строении и функциях различных систем органов рыб, заботе о потомстве. Также школьники обобщают знания о систематических группах рыб и многообразии рыб в природе....
18 09 2026 11:31:18
В статье автор рассматривает организацию проектной деятельности учащихся при изучении биологии в школе. Как увлечь учащихся проектной деятельностью? Как правильно организовать работу учащихся над проектом? Основные этапы работы над проектом и основные требования к оформлению. Использование компьютерных технологий в работе школьников и результативность создания проекта.
Работа учащихся с проектами апробирована автором, используется в работе школьного НОУ по биологии и как один из этапов подготовки к итоговой аттестации....
17 09 2026 4:12:53
Большую роль в профильной подготовке играет внеурочная деятельность. В нашей гимназии организовано научное общество учащихся, которое занимается исследовательской работой, что позволяет добиться целей, стоящих перед профильным обучением. Исследовательская деятельность подразумевает участие в олимпиадах, экологических конференциях, неделях науки, проведение научно-пpaктических конференций в гимназии № 1.
...
16 09 2026 23:11:37
Цели урока: обобщить и систематизировать знания учащихся об особенностях внешнего и внутреннего строения птиц, в связи со средой обитания; познакомить с многообразием птиц различных экологических групп....
15 09 2026 19:10:25
Экскурсия проводится на территории школьной экологической тропы, на остановке «Лекарственные растения». Материал экскурсии рассчитан на один урок, для учащихся 5-х классов. Урок призван познакомить учащихся с основными видами лекарственных растений, произрастающих на территории школьной экологической тропы. Отчёт по уроку-экскурсии ребята представляют в виде презентации, фотографий, дневника с выполненными заданиями....
14 09 2026 17:42:39
Урок биологии проведен на неделе естественных наук. Урок-проект полного цикла. Ученики, изучив материал по плоским червям, создали памятку «Предупрежден – значит, вооружен»....
13 09 2026 14:10:23
На уроке проводится экспериментальная работа по группам, так как проведение и личное участие в опытах помогает учащимся усвоить процесс. Модульная технология обучения помогает четко поставить цели каждого этапа и по результатам сформулировать выводы, что позволяет добиться целостного понимания процесса фотосинтеза.
...
12 09 2026 14:28:57
Абсолютное число видов птиц являются летающими, и поэтому большинство их особенностей анатомии и физиологии связано именно с полетом. Подобранный к уроку материал позволяет в полной мере еще раз отметить эти особенности, систематизировать их, глубоко усвоить учащимися. Задания к уроку можно использовать для повторения материала при подготовке к ЕГЭ....
11 09 2026 7:31:36
Урок проводится с применением игровых технологий, как конкурс между двумя комaндами класса. Используются групповые, парные, индивидуальные формы работы. Используется дифференцированный подход: для более слабых - биологическая "рыбалка", для средних и сильных учеников - работа по исправлению ошибок в тексте, для увлекающихся - возможность выступить с докладом, собрать названия рыб....
10 09 2026 0:55:56
Элективный курс направлен на формирование ключевых компетентностей в области биологии и экологии, но также дает возможность охвата широкого комплекса общеобразовательных и общекультурных проблем. В курсе используются технология исследовательского обучения и технология учебного проектирования, которые помогают преодолеть господство «знаниевого» подхода в пользу «деятельностного».
...
09 09 2026 14:30:44
Данный урок является продолжением урока интегрированного плана указанной выше темы. Учащиеся обсуждают вкусовые качества мёда, виды мёда, диетологию продукта питания, его исторические факторы. На данном уроке показана интеграция биологии, истории, кулинарии, химии, диетологии. Учащиеся проводят различные исследования мёда. Особое место отводится правильному питанию по диетологии.
...
08 09 2026 21:19:44
Внеклассное занятие «Правильное питание – основа здоровья» проводится для учащихся 8-го класса, изучающих биологию человека, при изучении темы «Пищеварительная система». Древняя мудрость гласит: все болезни к нам приходят через рот. Действительно, правильное питание играет важную роль для сохранения здоровья. Что означает правильное питание, школьники узнают на данном мероприятии. Проведенное предварительное анкетирование привлечет интерес учащихся, ведь говорить они будут о том, как питаются сами....
07 09 2026 11:41:52
Обобщение знаний по теме «Класс Птицы» проводится всегда интересно, ярко, красочно. Урок проводится в форме путешествия по материкам. Использование при проведении этого урока метода информационных листов сделает его еще и результативным, т.к. поможет систематизировать уже имеющиеся знания....
06 09 2026 17:33:32
Интегрированный урок по основам безопасности жизнедеятельности и биологии с использованием компьютерных технологий. Тема урока связана с профилактикой наркомании, с целью дать учащимся представление о наркомании как о факторе, разрушающем здоровье. Задачи урока – формировать у учащихся стойкое неприятие к наркотикам, показать опасность принятия даже одной дозы, ознакомить с уголовной ответственностью в области наркомании, а также сформировать необходимые жизненные навыки....
05 09 2026 12:39:33
Основными методами работы на уроке для достижения поставленной цели были выбраны: объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, метод стимулирования интереса к учению, метод письменного контроля (работа по карточкам) и лабораторно-пpaктического контроля (машинный контроль), метод проектной деятельности (создание учащимися презентации)....
04 09 2026 10:35:26
В настоящее время актуальны исследования, выясняющие роль лишайников как компонентов биоценозов и степень их участия в регулировании отношений между компонентами и в энергетических процессах биогеоценоза. Лишайники широко распространены по земному шару – от полярных холодных скал до раскаленных камней пустынь. Они являются существенными компонентами растительного покрова равнинных и горных тундр и отчасти таежных лесов. Проведена исследовательская работа по изучению лишайников Тугулымского района. Собранный материал может использоваться на уроках биологии и краеведения....
03 09 2026 6:15:39
Ткани животных, как и ткани растений, входят в состав органов. Органы образуют системы органов, которые выполняют различные функции. Опopно-двигательная система...
02 09 2026 22:59:43
Работа описывает урок, формирующий у учащихся понятие о приспособленности организмов к среде обитания. Развивается интерес как к самой биологии, так и к информационным технологиям, применяемым в течении урока.
...
01 09 2026 22:24:22
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 ::
