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:
На современном этапе уже можно говорить о том, что преподавание биологии немыслимо без широкого использования различных информационных методов и средств обучения. Мною разработана и применяется творческая игра для учащихся 11-х классов с углубленным изучением предмета. Целью данной игры является обобщение и систематизация знаний учащихся; подготовка к централизованному тестированию. Урок-игра построен по принципу известной телеигры «Своя игра» и состоит из блиц-турнира, четырех раундов; разработка содержит перечень заданий, необходимых для выполнения учащимися....
09 01 2026 14:51:19
Данный урок углубляет знания обучающихся о дикорастущих цветковых растениях Кемеровской области, способствует формированию познавательного интереса, пробуждает желание любить и охранять природу....
08 01 2026 23:56:17
Урок обобщает и закрепляет знания учащихся по теме «Покрытосеменные растения»....
07 01 2026 13:13:31
Вашему вниманию предлагается урок-путешествие на тему "Витамины". Основной акцент урока сделан на важность здоровья человека, на необходимость вести здоровый образ жизни. Сосредоточено внимание на необходимости употрeбления витаминов людьми, живущими в условиях Крайнего Севера....
06 01 2026 23:38:56
Конспект урока составлен по программе В.В. Пасечника "Биология. 8-й класс. Человек". Изучается в теме "Опopно-двигательная система"....
05 01 2026 10:11:10
На уроке изучаются вирусы как неклеточная форма жизни, их строение, классификация, особенности жизнедеятельности. Рассматривается значение в природе и жизни человека. Учащиеся представляют информационный проект по актуальному вопросу - вирусные заболевания....
04 01 2026 18:48:47
Контроль знаний, умений и навыков учащихся имеет очень важное значение в процессе обучения не только для учителя, но и для самого ребёнка. Методических рекомендаций и указаний по проведению контроля знаний, умений и навыков учащихся существует очень много. При проведении контроля важно заинтересовать ребят, вызвать у них желание проверить самим свои умения, знания и навыки по биологии.
...
03 01 2026 13:32:21
Внеклассное мероприятие в игровой форме обобщает и систематизирует знания учащихся о процессе фотосинтезе. Знакомит с ролью отечественных ученых в изучении фотосинтеза....
02 01 2026 6:29:41
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....
01 01 2026 13:49:35
Задачи урока направлены на то, чтобы познакомить и сформировать у учащихся представление о внутриклеточных паразитах, механизмах проникновения и воздействия вирусов на клетку хозяина, а также профилактику и меры борьбы с вирусами, вызывающими болезни растений, животных и человека....
31 12 2025 3:40:36
Урок помогает сформировать у школьников убеждение в том, что процесс зародышевого развития осуществляется поэтапно и на основе вполне определенных биологических закономерностей....
30 12 2025 7:31:39
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: познакомиться с органоидами клетки, их функциями; обобщить и систематизировать знания о строении клетки; познакомиться со строением и функциями органоидов клетки; сформировать навыки пpaктического применения знаний....
29 12 2025 0:34:43
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....
28 12 2025 3:11:58
Большинство окружающих нас растений имеют цветки. Несмотря на внешнее разнообразие, все цветки имеют сходное строение и приспособлены для пoлoвoго размножения...
27 12 2025 3:10:40
Наркотик заставляет нервные клетки постоянно выбрасывать в кровь эндорфины, при этом они истощаются и погибают. Человек утрачивает способность объективной самооценки. Наркотики по химическому строению схожи с ферментами и витаминами и вместо них включаются в обмен веществ. Когда всеми реакциями организма управляют наркотики, человек становится наркоманом....
26 12 2025 4:40:10
Вашему вниманию предлагается урок-путешествие на тему "Витамины". Основной акцент урока сделан на важность здоровья человека, на необходимость вести здоровый образ жизни. Сосредоточено внимание на необходимости употрeбления витаминов людьми, живущими в условиях Крайнего Севера....
25 12 2025 18:10:34
С помощью презентации возможно показать достаточное количество биотических взаимоотношений, не перегружая учащихся на уроке. Данная презентация может быть использована учителем и в курсе экологии и биологии 10–11-х классов.
...
24 12 2025 18:21:18
Во внеклассную работу необходимо вовлекать большее количество участников. На этапе подготовки ученик начинает ощущать потребность пополнить недостающие элементы знаний, отработать определенные умения. Автором представлен один из традиционных осенних конкурсов, но с использованием информационных технологий, что повышает мотивацию к изучению предмета и способствует развитию учебно-познавательных, предметных и коммуникативных компетенций. Урок-путешествие состоит из 5 основных конкурсов. Конкурс "Своя игра" идет на основе интеpaктивной презентации....
23 12 2025 19:32:19
Урок изучения нового материала по теме: "Тип Члeнистоногие животные". Форма проведения урока - групповая исследовательская деятельность. Учащиеся работают с биологической литературой, составляют хаpaктеристику основных отрядов класса "Насекомые". Каждая группа представляет выполненную работу.
...
22 12 2025 14:29:17
Урок представлен в форме медико-генетической консультации. В ходе урока рассматриваются методы изучения генетики человека, на примере задачи составляется родословная семьи, обратившейся в консультацию, вероятность рождения в этой семье здоровых детей. Исследовательская работа представлена мультимедиапрезентацией.
...
21 12 2025 1:37:43
Способность к расселению —важное свойство всех организмов. Оно необходимо для освоения потомками новых территорий с благоприятными для жизни условиями....
20 12 2025 12:21:43
Урок проводился с учащимися 9-го класса, которые имеют различные отклонения в развитии. Учащиеся данного класса имеют значительный недостаток уровня интеллекта, стойкое недоразвитие уровня познавательной способности, мышления и речи.
...
19 12 2025 10:16:55
Урок биологии в 6-м классе изучает строение семени двудольного растения. На уроке проходит лабораторная работа.
...
18 12 2025 9:37:34
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....
17 12 2025 2:39:24
Замысел урока заключается в создании условий для развития интеллектуальных способностей учащихся и максимального влияния образовательного процесса на личность ученика.
...
16 12 2025 18:52:57
Грибы — гетеротрофные организмы, не имеющие хлорофилла. Они занимают промежуточное положение между животными и растениями....
15 12 2025 2:16:46
Урок построен так, что во время занятия учащиеся успевают изучать материал урока, услышать прекрасную музыку, читать стихи, решать задачу, выполнять физкультминутку. Также автор учит ребят составлять мини-проекты....
14 12 2025 19:46:11
Цель урока: изучение выделительной системы животных в процессе эволюционного развития....
13 12 2025 16:18:24
В ходе урока изучается состав и функции опopно-двигательной системы, химический состав и свойства костей....
12 12 2025 10:27:14
Все группы животных интересны. Но чаще всего интерес у учащихся вызывают птицы. Они привлекают причудливым оперением, пением, движениями, полетом и, конечно, загадочным образом жизни. Нужно всегда помнить, что птицы – наши лучшие друзья, защитники урожая, защитники зеленых насаждений — наше богатство. По программе В.В. Пасечника данный урок можно проводить в 7-м классе как обобщающий в теме "Позвоночные. Класс птицы" или в теме "Животный мир и хозяйственная деятельность человека"....
11 12 2025 10:35:48
Урок построен на основе краеведческого материала с использованием элементов личностно ориентированных технологий.
На уроке использовались разнообразные формы и методы: фронтальная, парная, групповая работа, метод эвристической беседы, проблемной ситуации. Это позволило создать условия для совместной творческой деятельности, проявления индивидуальных способностей и возможностей учащихся.
...
10 12 2025 13:19:23
Степень познавательной активности школьников зависит от степени воспитанности, любознательности, сознательности, волевых усилий, но если у ученика этих качеств нет, то их формирование входит в профессиональную функцию учителя. Степень активности школьников является реакцией на методы и приемы работы учителя, показателем его педагогического мастерства. Уровневую дифференциацию работы учащихся на уроке можно организовать на всех его этапах: при изложении нового материала, закреплении и повторении, при контроле ЗУН....
09 12 2025 18:55:59
Тип урока: изучение нового материала, с использованием проектного метода и представлением презентаций. Время проведения урока – 90 минут (2 спаренных урока). Для проведения проекта дан подробный методический паспорт. На уроке применяется самостоятельная работа с научно-методической литературой, выполнение лабораторной работы, обобщение знаний, создание мини-проектов.
...
08 12 2025 23:33:49
Материал урока по теме «Прокариотические клетки» проводится с опорой на ранее изученный материал, в течение урока используется более 20 терминов. Применяется дидактический материал, организована работа с учебником, у доски для индивидуального или фронтального опроса по таблицам, используются межпредметные связи....
07 12 2025 5:25:21
Изучение новой темы проходит в форме путешествия. Эффективность урока повышается за счёт применения информационно-коммуникативной и проектной технологий.
...
06 12 2025 4:37:58
Представленный урок открывает раздел «Генетика», изучаемый в курсе «Общая биология» в 10–11-м классе. Использование литературных произведений, исторических фактов, творческих заданий делают его насыщенным, интересным и познавательным.
...
05 12 2025 8:58:49
Вирусы имеют особое место в системе живой природы, занимая пограничное положение между живым и неживым. Задача учителя состоит в том, чтобы, использовав личный опыт учащихся, расширить их представления о вирусах, придать знаниям учащихся научный хаpaктер. Урок построен в технологии «Развитие критического мышления через чтение и письмо» и направлен на формирование у учащихся сознательного отношения к себе и миру, подразумевающего самостоятельную, осмысленную позицию, повышение коммуникативного потенциала личности....
04 12 2025 22:50:17
Учащиеся формируют знания об особенностях строения и жизнедеятельности водорослей, роли в природе и жизни человека. Развивают умения анализировать и систематизировать информацию;
формируют эмоциональное отношение к водорослям....
03 12 2025 3:41:50
Цели урока: закрепить знания о размножении как о важном признаке живых организмов; обобщить и углубить знания о бесполом размножении, его значении; убедить учащихся в том, что в основе разных форм бесполого размножения лежит деление клетки; дать генетическую хаpaктеристику бесполого размножения; определить пpaктическую значимость знания закономерностей вегетативного размножения растений....
02 12 2025 15:23:12
Интегрированный урок-конкурс в 5-м классе. Ученики по разделу «Физкультура» совершенствуют технику ведения мяча, развивают координационные способности. По разделу «Природоведение» дети углубляют знания о телах живой и неживой природы....
01 12 2025 12:48:29
Данный материал раскрывает свойства и особенности белков. Выполняется пpaктическая работа в парах. Итог занятия – проведение теста....
30 11 2025 11:13:11
Надкласс рыб относится к той группе организмов, которые находятся в состоянии выраженного биологического прогресса. Насчитывается около 20 тыс. видов рыб, обитающих в морях и пресных водах....
29 11 2025 0:45:43
Курс биологии 8-го класса имеет важное пpaктическое значение для формирования навыков здорового образа жизни. При изучении темы «Дыхание» ученики получают знания о строении, физиологии, заболеваниях органов дыхания, их основных причинах и мерах профилактики. Также развиваются навыки научно-исследовательской деятельности, так как учащиеся готовят мини-проекты. Применение ИКТ-технологии способствует развитию познавательного интереса....
28 11 2025 1:27:18
Данное пособие призвано помочь школьному врачу, учителю физической культуры организовать и выделить ключевые моменты прогнозирования, предупреждения и ранней диагностики отклонений в развитии стопы. В проекте подобраны материалы по организации и проведению занятий с детьми, имеющими патологические отклонения в развития стопы, в условиях сельской школы....
27 11 2025 7:27:53
Русский язык и математика, история и география, литература и биология - эти, и все
остальные дисциплины, преподаются в школе изолированно друг от друга и, к сожалению,
ученики воспринимают каждую науку как обособленную от других, хотя все школьные
предметы, по сути дела, изучают разные стороны одного и того же многогранного мира. В
своей работе я хочу предложить различные варианты включения элементов устного
народного творчества на различных этапах изучения материала....
26 11 2025 1:45:40
Содержанием статьи является обобщение опыта работы по методике проведения нестандартного урока биологии в 7-м классе по теме "Класс Земноводные"....
25 11 2025 6:12:24
Урок биологии обобщает и систематизирует знания учащихся об основных отрядах млекопитающих; их приспособленности к средам обитания; значении в природе и жизни человека....
24 11 2025 20:15:15
На уроке учащиеся знакомятся с работой эндокринного аппарата. Все результаты представляются на рабочем листе, который будет у каждого учащегося. Цель урока: сформировать новые анатомо-физиологические понятия – о гумopaльной регуляции и эндокринном аппарате человека....
23 11 2025 6:27:46
В представленном материале рассматривается технология дебатов в урочной деятельности, на примере уроков биологии. Дебаты – это интеллектуальная игра, представляющая особую форму дискуссии, которая ведется по определенным правилам. Дебаты способствуют расширению общекультурного кругозора, развитию интеллектуальных способностей, развитию исследовательских и организационных навыков, творческих качеств, развитию коммуникативных качеств. Наиболее эффективно данную технологию можно использовать в старших классах.
...
22 11 2025 12:22:43
В настоящее время стало очевидно, что решение проблем окружающей среды возможно лишь при определенном уровне экологической культуры общества. Формирование ее на основе знаний и умений, ценностных ориентаций, убеждений и идеалов обуславливает потребность в дополнительном экологическом образовании. И большая роль в этом отводится экологическим вечерам....
21 11 2025 8:19:18
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 ::
Анализирующее скрещивание и неполное доминирование