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:
Урок разработан для учащихся 10 класса к теме "Фотосинтез", обучающихся по учебнику "Общая биология" под редакцией Д.Беляева, Г.Дымшица. Однако, можно использовать разработку для изучения процесса фотосинтеза в старших классах для учебников других авторов....
28 10 2026 22:26:53
Эта настольная игра показывает противоречия между охранной природы и экономическим развитием и помогает обсудить проблемы влияния экономического развития на окружающую среду. Победа здесь имеет центральное значение, когда один из игроков не оставляет шансов на спасение своему противнику, вторгнувшись на его территорию.
...
27 10 2026 4:13:41
Урок в коррекционной школе VIII вида служит формированию представлений учащихся о закаливании организма человека, знакомит учащихся с основными правилами и видами закаливания: солнечными ваннами, воздушными ваннами, водными процеДypaми, призван показать значимость закаливающих процедур....
26 10 2026 2:21:26
Принципы работы мозга, открытые великими учеными И.П. Павловым, А.А. Ухтомским, Л.С. Выготским, нашли остроумное отражение в короткометражном фильме Л.Гайдая "Наваждение". Психологу необходимо интересно и доступно рассказать родителям, педагогам или подросткам о том, как работает наш мозг, его проявлении в повседневной жизни человека, использовании знаний во благо себе и другим....
25 10 2026 17:40:42
В качестве системообразующего фактора для построения интегрированного урока биологии, физики и химии был выбран человеческий организм, рассматриваемый через призму различных взаимодействий с окружающим миром.
В согласии с дидактическими принципами доступности, систематичности и последовательности отбор содержания урока проведен с учетом предполагаемого образовательного уровня учеников 8-го класса по физике и биологии....
24 10 2026 2:15:54
Урок проводится в форме комaндного состязания для школьников 7-х классов в конце изучения темы «Класс птицы». В результате игры выявляется комaнда-победитель. Каждый участник игры набирает баллы за правильный ответ, за которые при желании может получить оценку. Содержание игры обобщает знания школьников в области биологии птиц России. Цель игры: воспитать у учащихся любовь к пернатому миру, желание знать и охранять его....
23 10 2026 10:48:12
У некоторых растений в процессе эволюции отдельные части побегов сильно изменились: листья, например, превратились в усики или колючки. Чем же может...
22 10 2026 7:45:58
Урок построен в форме групповой работы, что обеспечивает эффективное использование лабораторного оборудования в условиях недостаточного материального обеспечения. Урок предусматривает лабораторную работу, заполнение таблиц о функциях и составе крови. Перемещение групп в ходе урока обеспечивает динамичность урока, смену деятельности. Материалы урока включают задания для групп, маршрутные листы, контроль - презентацию для первичной проверки усвоения знаний.
...
21 10 2026 8:52:55
На уроке учащиеся знакомятся со строением кишечнополостных, их многообразием. Используются различные формы работы (беседа, работа в группах, самостоятельная поисковая деятельность) и технологии (коллективные способы деятельности, здоровьесберегающие технологии, технология актуализации собственного опыта, поисковая деятельность)....
20 10 2026 0:10:31
Приводится пример работы с тестами по биологии, составленных для учащихся 9-го класса.
...
19 10 2026 19:52:33
Методическая разработка является примером реализации деятельностного подхода в обучении биологии при изучении сущности и причин наследственной изменчивости. Использованы: метод проектов как способ достижения дидактической цели путем выделения и разработки проблемы, использования предметных знаний в качестве средства обучения действиям при создании реального пpaктического результата; элементы модульной технологии для осуществления руководства проектной деятельностью....
18 10 2026 4:38:45
Данный урок показывает целостность и взаимосвязь восприятия учебного материала по смежным предметам на примере изучения высшей нервной деятельности человека. Рекомендуем представить данный материал с помощью компьютерных технологий....
17 10 2026 1:34:26
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Мастер-класс показывает методические приемы для восприятия учебного материала через различные каналы, что сокращает время обучения, высвобождает ресурсы здоровья детей, развивает зрительную память, акцентирует внимание на важных объектах за счет фрагментарной подачи материала....
16 10 2026 2:28:30
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"....
15 10 2026 21:27:42
Урок интегрирует знанияо заповедниках Пермского края и их значении, умение работать с литературными источниками. Подготовительная работа – подготовка докладов по заповедникам Пермского края. Урок проходит в форме путешествия по станциям, учащиеся работают в группе....
14 10 2026 16:47:10
Данный материал помогает обеспечить учащихся знаниями об особенностях строения, жизнедеятельности кишечнополостных как низших многоклеточных животных, их приспособленности к среде обитания, значении кишечнополостных в природе и жизни человека. Формирует научное мировоззрение на основе знаний о взаимосвязи кишечнополостных со средой....
13 10 2026 15:54:40
Представлен конспект урока "Биосинтез белка" с использованием презентации. В презентации демонстрируются различные этапы биосинтеза белка: построение информационной РНК, доставка ее в рибосому, связывание аминокислот с трaнcпортной РНК, попадании аминокислот в рибосому, рост полипептидной цепи, изменение взаимного расположения рибосомы и РНК, завершение процесса биосинтеза. Использование компьютерных технологий делает урок гибким, обеспечивает активный процесс обучения....
12 10 2026 2:22:27
Интегрированный урок-обобщение по природоведению в объединяет в себе биологию, географию, музыку и изобразительное искусство. За основу взят отрывок "Доисторическая жизнь" на музыку И.Стравинского "Весна Священная" из мультфильма У.Диснея "Фантазия". Урок представляет собой творческое задание с обсуждение результатов и научную критику....
11 10 2026 4:40:20
При встрече люди обычно говорят "Здравствуйте", желая друг другу здоровья. А что такое здоровье, как его измерить? Классный час посвящен сохранению здоровья человека.
...
10 10 2026 21:55:47
В работе приводятся доказательства того, что тенденции современного экономического и популяционного роста – это путь, ведущий к коллапсу, но и показаны возможности для человечества, как, не останавливая экономического развития и не снижая уровня жизни, можно перейти к модели устойчивого развития....
09 10 2026 3:52:46
В статье представлена разработка урока по данной теме.
...
08 10 2026 9:19:25
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....
07 10 2026 17:34:48
Урок является заключительным в теме «Происхождение и эволюция человека». Задачи урока: сформировать знания о биологических особенностях человеческих рас, анализ причин их возникновения, понятия о единстве происхождения и биологической равноценности человеческих рас.
...
06 10 2026 1:36:28
Какой только воды не бывает на свете. Есть вода морская, а есть речная, озерная, ключевая, «мертвая», «живая», питьевая, колодезная и водопроводная, дождевая. Чистая, грязная, целебная - в общем, разная. Урок раскрывает все удивительные свойства воды с точки зрения естественных наук (биологии, химии, географии и физики). В ходе урока обучающиеся сообщают о фактах воды, выполняют пpaктическую работу раскрывающие уникальные свойства воды....
05 10 2026 3:10:21
Урок в 7-м классе углубляет знания об отличительных чертах организации водорослей, показывает их разнообразие, знакомит с основными отделами, на которые подразделяют водоросли в зависимости от особенностей их строения, рассматривает приспособленность основных представителей к жизни в различных условиях среды, значение водорослей в природе и народном хозяйстве; продолжает формирование умений узнавать изученные водоросли, обосновывать их принадлежность к тому или иному отделу.
...
04 10 2026 5:39:45
Основная идея урока состоит в том, чтобы, используя элементы современных педтехнологий, достичь поставленные перед учителем цель и задачи. Конспект урока построен таким образом, что его можно использовать в различных условиях кабинета: с интеpaктивной доской и без, с презентацией и без, демонстрационные опыты с кровью можно заменить моделированием и т.д....
03 10 2026 22:22:23
Основы экологических знаний рассредоточены в различных учебных дисциплинах, поэтому актуальной является необходимость максимально использовать аспекты экологии на уроках биологии и во внеурочное время через исследовательскую работу с применением регионального компонента. Эффективной формой работы является исследовательская деятельность, в ходе которой приобретаются навыки самостоятельной работы, пробуждается интерес к изучению конкретных, локальных экологических проблем.
...
02 10 2026 20:33:18
Лишайники — комплексные организмы, слоевище которых представляет собой объединение гриба и водоросли, находящихся в сложных взаимоотношениях друг с другом....
01 10 2026 11:53:45
Урок-игра – одна из интересных форм обобщения знаний по классификации типа члeнистоногие; определяет место члeнистоногих в системе органического мира; закрепляет полученные знания....
30 09 2026 6:18:21
Разработка построена по технологии личностно ориентированного урока. Урок способствует формированию умений учащихся самостоятельного поиска ответов на проблему, развитию коммуникативных способностей и способностей к самоанализу....
29 09 2026 21:24:30
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....
28 09 2026 14:37:18
Методическая разработка темы урока предполагает использовать исследовательский метод как средство формирования компетенций на уроке интегративного плана (интеграция биологии и математики). Мотив, определяющий деятельность учителя и учащихся на данном уроке, соответствует древней китайской мудрости "Скажи мне, и я забуду. Покажи мне, и я запомню. Дай мне действовать самому, и я пойму"....
27 09 2026 23:42:52
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.
...
26 09 2026 6:20:22
Форма тела ресничных червей продолговатая, иногда в виде листа. Снаружи черви укрыты однослойным ресничным эпителием. Во время взросления реснички теряются, поэтому взрослые особи вовсе их лишены....
25 09 2026 16:25:46
Урок общей биологии по теме "Нуклеиновые кислоты" - седьмой урок раздела "Клетка - структурная и функциональная единица живого".
На уроке применяются объяснительно-иллюстративные методы, которые учат структурированию знаний, а структурные системные знания способствуют более прочному их усвоению. Для овладения способами применения знаний и умений использованы инструктивно-репродуктивные методы.
Исследовательский метод позволяет учащимся включаться в творческую деятельность, т.е. проявлять самостоятельность, применять ранее усвоенные знания и приобретать новые....
24 09 2026 9:22:43
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....
23 09 2026 19:33:18
Разработка урока имеет целью ознакомление с разнообразием и хаpaктерными биологическими особенностями насекомых – вредителей культурных растений, их отрицательной ролью в пpaктической деятельности человека, а также раскрытие отрицательной роли насекомых как переносчиков возбудителей болезней человека и паразитов сельскохозяйственных животных....
22 09 2026 18:33:52
Цели урока: формирование у учащихся понятия о строении и функциях органов дыхания; продолжать развивать общебиологические понятия о взаимосвязи строения органов дыхания с выполняемыми функциями; показать взаимосвязь дыхательной и кровеносной систем....
21 09 2026 15:17:43
Использование этой технологии позволяет значительно разнообразить уроки естественно-научных дисциплин. Основная идея технологии «Обучение в сотрудничестве» - учиться вместе.
...
20 09 2026 22:30:11
Учащиеся знакомятся с новой информацией. Совершенствуют исследовательские навыки, знания и умения, учатся получать информацию из различных источников, развивают коммуникативные способности в парной и групповой работе....
19 09 2026 16:48:51
Разработка предлагает проведение нестандартного урока в виде смотра конкурса знаний учащихся по ранее изученному разделу «Классификация растений». Урок можно проводить в одном классе, но пройдет он интереснее, если задействовать всю параллель 6-х классов. Разнообразные конкурсы и задания вносят оживление и эмоциональную окраску в учебный процесс и помогают поддерживать интерес к изучению биологии....
18 09 2026 0:23:21
Проблемно-поисковый урок, цель: выявлять эволюционные закономерности на основе анализа геохронологической таблицы; учить анализировать материал темы (сравнить и сопоставить ароморфозы растительных и животных), выдвинуть научную гипотезу и объяснить. На основе хаpaктеристики особенностей климата в мезозое учащийся должен распознавать ароморфозы растений и животных, а также ориентироваться в эволюционных связях изменения животного и растительного мира мезозойской и палеозойской эры....
17 09 2026 7:23:54
Урок обобщяет и систематизирует знания учащихся о пресмыкающихся. Повторяет изученный материал с целью закрепления базовых знаний о внутреннем строении пресмыкающихся....
16 09 2026 19:20:21
Технология развития критического мышления, урок-исследование, прием "знаю, хочу знать, узнал". Совместная активная работа, расширение знаний о значении для здоровья правильной осанки, посадки, походки, образа жизни. В фазе вызова - сведения о результатах диспансеризации учащихся. В фазе осмысления - заполняют графы таблицы "знаю, хочу знать, узнал". Работа с текстом, таблицами, выполняя пpaктические задания по оценке своей осанки, посадки, походки. Синквейны....
15 09 2026 9:49:26
Лимфа содержит лейкоциты, часть которых попадает в лимфатические капилляры из тканевой жидкости, а часть образуется в лимфатических узлах. Лимфатические капилляры напоминают кровеносные, но закрыты с одного конца....
14 09 2026 5:30:41
На развитие человека влияют не только природные, но и общественные закономерности, которым принадлежит решающая роль. Решающим условием, позволившим человеку выделиться из животного мира и подняться неизмеримо высоко над ним, был труд....
13 09 2026 2:47:53
Суммарный дыхательный объем, объем дополнительного вдоха и объем дополнительного выдоха составляют жизненную емкость легких. В норме у человека 3000-4800мл....
12 09 2026 3:50:31
Цель урока: углубление знаний учащихся о нуклеиновых кислотах и их роли в организме. На уроке изучения нового материала и закрепления изученного в 9-м классе применяются разнообразные методы и формы работы с учащимися: моделирование, анализ материала, работа со схемами-опорами, решение задачи, коллективное обсуждение и групповая работа....
11 09 2026 9:26:29
Цели урока: создать условия для осознания и осмысления понятий по теме «Кожа. Её строение и функции»; способствовать развитию умения работать с разными источниками информации, критически оценивать полученную информацию, развивать коммуникативные умения обучающихся; воспитывать культуру общения, способствовать пробуждению интереса к изучению окружающего мира....
10 09 2026 6:35:12
Обобщаются полученные сведения об основных процессах жизнедеятельности растений, закрепляются ключевые понятия, проверяется уровень знаний по теме....
09 09 2026 7:42:30
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 ::
