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:
Одной из целей преподавания биологии является развитие творческого воображения (РТВ) у учащихся, т.к. творческие способности позволяют: расширить, углубить и переосмыслить уже имеющиеся знания; повысить познавательный интерес к предмету; реализовать творческие способности; обеспечить детям максимальную возможность активной деятельности. Творческое воображение можно и нужно развивать, особенно у детей. Чем меньше возраст, с которого начинаются занятия, тем выше результаты в будущем. Во многих школах города вводятся курсы ТРИЗ и РТВ, но эти предметы зачастую не связаны с теми дисциплинами, которые изучают учащиеся в школе. Происходит разрыв теории и пpaктики. В своей работе я попыталась совместить методики ТРИЗ и РТВ и уроки биологии и предлагаю некоторые варианты использования ТРИЗ и РТВ на уроках биологии....
14 10 2026 0:19:58
При изложении курса "Биология" авторы используют три типа заданий, активизирующих субъектный опыт учащихся: выявление в содержании субъектного опыта детей признаков вводимого понятия; предоставление ученику на выбор определения понятия, в виде словесного описания, схемы или рисунка; при изучении, закреплении материала ученику предлагается раскрыть содержание изучаемого материала в виде рассказа, устного или письменного, схемы или рисунка по выбору ученика....
13 10 2026 0:39:35
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Дети учатся быть здоровыми душой и телом, берегут здоровье, применяя знания и умения в согласии с законами природы....
12 10 2026 1:23:32
Урок формирует понятие об оси Земли, Северном и Южном полушарии, экваторе. Учит определять разными способами стороны света, показывает уменьшенную модель планеты Земля....
11 10 2026 21:21:58
Работа представляет собой внеклассное мероприятие по литературе и биологии, целью которого является показать интеграцию двух предметов во внеурочной деятельности. Были поставлены следующие задачи: расширение кругозора учащихся; развитие творческих способностей и эстетического вкуса учащихся; воспитание любви и бережного отношения к родной природе....
10 10 2026 17:35:48
Цель занятия: изучение и первичное осознание особенностей строения, многообразия и значения основных семейств растений класса двудольных и однодольных....
09 10 2026 14:23:51
Цель урока: закрепить знания о гене, генетическом ходе; сформировать умение о механизме трaнcляции, синтезе белков в рибосомах, использовать знания о механизме биосинтеза белков при решении задач по молекулярной биологии; восприятие и первичное осознание учащихся нового учебного материала; усвоение учащимися программного материала на разных уровнях обучения....
08 10 2026 23:35:24
Урок-игра «Биологическое ассорти» для учащихся 6–7-х классов формирует знания о природе родного края, ее охраны, развивает коммуникативные умения, воспитывает гражданскую позицию и бережное отношение к природе....
07 10 2026 23:24:54
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....
06 10 2026 8:54:49
Урок разработан для учителей и учащихся, занимающихся по программе Н.Сонина. Материал по критериям вида в учебнике по данной программе представлен в недостаточном объеме. Поэтому учителю при подготовке к уроку приходится работать с большим количеством дополнительной литературы. Этот конспект содержит сведения по всем критериям вида, которые иллюстрированы интересными, запоминающимися примерами из окружающей нас природы....
05 10 2026 6:58:49
Зоологическая игра проводится с целью систематизировать знания о строении, жизнедеятельности, взаимоотношениях птиц с окружающей средой, о роли их в жизни человека, научить детей осознавать необходимость чуткого и бережного отношения к природе....
04 10 2026 5:53:53
Урок биологии в 8-м классе направлен на развитие коммуникативной и проектной компетентности учащихся, предполагает опору на их субъектный опыт. Презентация, включенная в урок, является продуктом самостоятельной поисковой деятельности учеников. В урок включены дифференцированные задания для групповой самостоятельной работы, возможности выбора вида деятельности учениками. Урок позволяет обучающимся освоить большую часть информации самостоятельно, проявив поисковые способности....
03 10 2026 15:41:24
Цели урока: углубить знания об особенностях и способах бесполого размножения организмов в природе; продолжить формирование умений систематизировать информацию, взятую из различных источников, обсуждать проблему, строить схемы; научить школьников определять формы размножения и объяснять роль бесполого размножения в жизни организмов....
02 10 2026 1:58:37
Урок-игра может быть проведен, как в коррекционной школе, так и в общеобразовательной, так как целью этого урока является систематизация и обобщение знаний, умений и навыков по пройденным группам растений. Группы растений могут быть разные, а за основу можно взять задания данной игры. В ходе игры учащимся дается возможность выбрать тот вопрос, который им по силам, тем самым учитываются особенности сильных и слабых учащихся....
01 10 2026 6:53:38
Цель урока: познакомить учащихся с многообразием земноводных; показать их роль в природе и жизни человека....
30 09 2026 10:34:43
В урок включены следующие задачи: показать место человека в системе животного мира; обеспечить усвоение учащимися знаний о родстве человека с животными; формировать представления об особенностях жизнедеятельности древнейших, древних и первых современных людей....
29 09 2026 17:44:39
Внеклассное мероприятие в игровой форме обобщает и систематизирует знания учащихся о процессе фотосинтезе. Знакомит с ролью отечественных ученых в изучении фотосинтеза....
28 09 2026 22:19:22
Ежедневно мы слышим предостережения и призывы: "Будущее Земли в опасности!" Необходимо изучить и понять эту сложную систему, которую представляет собой планета Земля. И здесь велика роль биологической науки. Нашу планету часто сравнивают с гигантским космическим кораблём, летящим по просторам Вселенной. А человечество - экипаж этого корабля. Красивое сравнение. В чём-то даже мудрое. Но все мы должны осознать, что у нашего корабля Земля нет аварийного выхода!...
27 09 2026 9:28:37
При использовании мультимедиа-презентаций в процессе объяснения новой темы достаточно линейной последовательности кадров, в которой показаны самые выигрышные моменты темы. На экране появляются определения, схемы, которые ребята записывают в тетрадь, мне не приходится тратить время на повторение, успеваю рассказать больше. ...
26 09 2026 8:32:18
Цель урока: выявление хаpaктерных признаков и черт приспособленности парнокопытных и непарнокопытных к среде обитания. Урок по игровой методике существенно повышает интерес учащихся к предмету, позволяет им лучше запоминать формулировки, определения, "раскрепощают" ученика, его мышление. Кроме того может служить отправной точкой в возникновении у ребят интереса и любви к изучаемому предмету.
...
25 09 2026 15:38:22
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Задачи урока: сформировать у учащихся понятие о строении и функциях белков; формировать умение строить ответ с использованием дополнительного материала, выделять общее и особенное при использовании нескольких источников информации, делать выводы; развивать познавательный интерес и способности учащихся....
24 09 2026 0:13:29
Мероприятие направлено на развитие познавательного интереса к биологии и географии через решения нестандартных заданий и вопросов. Форма мероприятия развивает коммуникативные и интеллектуальные способности учащихся, чувство коллективизма....
23 09 2026 17:38:34
Цель урока: обобщить и систематизировать знания о строении растительной клетки и протекающих в ней жизненно важных процессах....
22 09 2026 13:51:20
Урок изучения нового материала проводится в 6-м классе по программе И.Н. Понамаревой. Создание на уроке ситуации интеллектуального затруднения, использование проблемных задач способствует творческому мышлению, столь необходимому каждому в повседневной жизни. На уроке создаются условия для развития познавательных, творческих, коммуникативных и рефлексивных способностей учащихся. Объяснение нового материала на уроке происходит с использованием компьютерной презентации. Это обеспечивает активное восприятие нового учебного материала, позволяет учителю организовать новые, нетрадиционные формы учебной деятельности, широко использовать методы активного, деятельностного обучения в организации творческой работы учащихся, сделав изучение биологии более мобильным....
21 09 2026 1:32:45
Экологический вечер проводится как завершающий этап недели биологии, интегрирует сведения из истории, литературы и биологии. Также дается немало внепрограммного материала....
20 09 2026 1:20:35
Урок разработан для учащихся, работающих в группах с дополнительным материалом, вопросами и заданиями, выявляющими механизм приспособления в результате действия естественного отбора.
...
19 09 2026 3:24:12
В ходе этого занятия развивается интерес к природным явлениям, дети, работая с натуральными объектами – семенами, узнают много нового. Это занятие интересно не только младшим школьникам, но и ребятам 5–7-х классов. Работа с семенами позволяет сделать процесс преподавания более привлекательным, расширяет кругозор, заставляет волноваться, переживать за каждое семя....
18 09 2026 3:42:10
Задачи урока: выявить существующие пробелы в знаниях учащихся; создать условия для самостоятельной работы учащихся; развивать мыслительную активность, долговременную зрительную память; способствовать воспитанию бережного отношения к своему организму через осознание важности сохранения здоровья, потребности ведения здорового образа жизни....
17 09 2026 12:42:12
Проведение приурочено к 1 декабря (Всемирный день борьбы со СПИДом). Усилия всего прогрессивного человечества направлены на борьбу с вирусом иммунодефицита человека. Самое трудное – начать. В каждой стране, в каждом обществе существует множество проблем, но проблема ВИЧ продолжает входить в круг первоочередных задач мирового масштаба. Поэтому очень важно информировать учащихся об этой проблеме. Предлагаемый сценарий образно и доступно дает представление о том, что такое СПИД....
16 09 2026 19:40:19
Урок использует презентацию как дополнительный иллюстративный и учебный материал, при подготовке учащихся. Ученики решают тесты, выполняют лабораторную работу, с карточками....
15 09 2026 22:56:41
Основная цель школы-интерната - подготовка образованного человека, умеющего совершенствовать себя, строить гармоничные отношения с миром, природой, другими людьми посредством личностно-ориентированного обучения, в основе которого лежат здоровьесберегающие педагогические технологии, направленные на поступательное движение к новому качеству образования детей с патологией зрения....
14 09 2026 18:59:32
Возможно распространения клеща в глубокие слои кожи и внутренние органы. В запущенной форме страдает структура печени, ренальной системы, лимфоузлы....
13 09 2026 7:50:54
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....
12 09 2026 23:43:34
Урок формирует у учащихся прочные знания о строении сердца, кровеносных сосудов, кругов кровообращения и работе сердца. Активизирует мышление....
11 09 2026 17:25:35
На данном уроке дети знакомятся с внешним и внутренним строением сердца человека....
10 09 2026 1:39:56
Первый из трёх уроков, отведенных на изучение голосеменных растений. Урок наглядно демонстрирует возможности УМК «Сферы» для реализации деятельностного подхода в обучении, применения ИКТ....
09 09 2026 3:46:26
Семена – это важнейшее достижение в эволюции высших растений. На уроке даются представления о вегетативных репродуктивных органах и о строении семян. Автор знакомит учащихся с особенностями строения семян двудольных растений....
08 09 2026 7:37:10
Урок разработан в соответствии с программой по биологии под руководством В.В. Пасечника, по учебнику Д.В. Колесова, Р.Д. Маша, И.Н. Беляева, Биология. Человек. 8-й класс. Урок построен в форме изучения нового материала. Основная идея урока – понять, каким образом взаимосвязаны между собой строение и функции кожи. Урок интересный, научно-познавательный, хорошо запоминаемый и наглядный....
07 09 2026 9:21:56
Человечество подошло к порогу, за которым нужны новая нравственность, новые знания, новый менталитет, новая система ценностей. С детства надо жить в согласии с природой, ее законами и принципами. Формирование таких качеств у школьников эффективно происходит в процессе поисково-исследовательской деятельности. В основе урока лежит МАО - деловая игра, он отражает все вышесказанное, способствует воспитанию у школьников инициативы, активности, увеличивает интерес к изучению экологического состояния своей местности, экологическим проблемам своего края....
06 09 2026 2:39:58
Урок формулирует значение дыхания в жизни человека, определить особенности строения воздухоносных путей и их функцию. На уроке активно используются возможности информационного центра в индивидуальном разноуровневом тестировании на компьютерах, а также возможности интеpaктивной доски. Урок пронизан метапредметными связями, в нем есть элемент фантастики....
05 09 2026 23:31:29
Снаружи клетка покрыта плазматической мембраной (или наружной клеточной мембраной) толщиной около 6-10нм. Клеточная мембрана это плотные пленки из белков и липидов (в основном, фосфолипидов)....
04 09 2026 2:52:30
Урок направлен на формирование любви к природе родного края. Главная задача - расширить знания учащихся о растительном и животном мире Кубани; показать необходимость охраны природы; познакомить с историей создания Кавказского биосферного заповедника; развивать логическое мышление, любознательность, умение работать творчески. Презентация дает возможность визуально познакомиться с растительным и животным миром Кубани, с редкими и исчезающими видами. В ходе дискуссии учащиеся понимают значение мер по охране природы родного края.
...
03 09 2026 12:13:51
Учащиеся знакомятся с лекарственными растениями, правилами сбора и охраны растений; учатся различать самые обычные цветущие травы: тысячелистник, чистотел, одуванчик; учатся ценить и беречь красоту природы; развивают речь, логическое мышление; закрепляют знания правил поведения в природе, ориентирования....
02 09 2026 16:54:54
Урок обобщения и систематизации знаний по темам "Кровообращение " и "Дыхание" в 8-м классе в виде проектной деятельности. Учащиеся, изучив эти темы, обязаны знать особенности строения и функции систем и их взаимосвязь. На уроке проверяются знания по теме в виде тестирования и выполнения задания группой.
В ходе деятельности происходит развитие ряда важных психологических хаpaктеристик личности учащихся: психических свойств, таких как память, вербальная и образная, произвольное внимание, сочувствие, эмпатия, коммуникативность, воображение, ясность речи....
01 09 2026 11:36:45
Данная работа представляет собой урок биологии в 6-м классе по теме "Плотоядные растения". Урок разработан по программе И.Н. Пономаревой. Проводится как резервный час по теме «Основные процессы жизнедеятельности растений», сопровождается презентацией....
31 08 2026 18:14:46
Ткани животных, как и ткани растений, входят в состав органов. Органы образуют системы органов, которые выполняют различные функции. Опopно-двигательная система...
30 08 2026 22:44:26
Экологический компонент в школьном курсе биологии необходим для формирования экологической компетентности учащихся и изучения природы во всем ее многообразии. Благодаря экологическому компоненту учащиеся изучают наиболее распространенные и важные для жизни и деятельности человека виды растений и животных; рассматривают влияние антропогенного фактора на живую природу; изучают влияние среды на здоровье человека и условия его сохранения.
...
29 08 2026 19:32:14
Цель урока: раскрытие роли бактерий в природе и жизни человека, введение понятия "бактериальное загрязнение Черного моря"....
28 08 2026 13:57:54
Урок систематизирует знания учащихся для доказательства исторического развития живого мира, выявления эволюционных закономерностей. У учеников формируется представление о жизни динозавров и их уникальных особенностях, позволившим им долгое время занимать господствующее положение на Земле, затем быстро исчезнуть. Развивается интерес к изучению истории планеты Земля, ее природы....
27 08 2026 5:44:41
В трудах академиков А. Н. Северцова и И. И. Шмальгаузена выделены два направления эволюции: биологический прогресс и биологический регресс. Биологический прогресс проявляется у тех систематических категорий, которые оказываются наиболее приспособленными к окружающим условиям....
26 08 2026 19:28:46
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 ::
