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:
Исследование предполагает межпредметную интеграцию, что позволяет учитывать при работе с детьми их интересы к различным дисциплинам....
04 04 2026 16:50:16
Гидра — типичный представитель класса—достигает и длину 1 см. Форма тола ее цилиндрическая. На одном полюсе имеется рот, окруженный щупальцами, которых у различных видов бывает от 6 до 12. На противоположном полюсе у гидр расположена подошва, служащая для прикрепления животного к субстрату....
03 04 2026 13:20:14
Раскрывается взаимосвязь среды обитания рыб и их поведения в мировом океане. Расширяется кругозор учащихся о многообразии рыб....
02 04 2026 16:37:42
Данная разработка предлагает проведение нестандартного урока с целью активации познавательной и творческой деятельности обучающихся на уроках биологии. Учащиеся работают в группах по заданиям, позволяющим применять знания, полученные ранее, а также обобщать изученный материал.
...
01 04 2026 15:41:49
Урок закрепляет знания о птицах, развивает интерес к предмету, экологическому образованию....
31 03 2026 11:32:38
На представленном уроке повторяется ранее пройденный материал - развитие эволюции, понятия естественного отбора, движущие силы эволюции....
30 03 2026 8:35:50
Одной из самых привлекательных профессий для нынешних выпускников школ является профессия «дизайнер», так как ее деятельность направлена на создание комфортной, эстетически оформленной среды обитания человека. Кружок «Ландшафтный дизайн» направлен на изучение основных закономерностей дизайна, технологию создания культурного, эстетически оформленного по правилам ландшафтного дизайна цветника, приусадебного участка....
29 03 2026 23:39:29
Учащиеся знакомятся с оптимальными условиями всхожести семян (благоприятные условия), изучают методику закладки опыта, учатся ставить опыты при изучении семян....
28 03 2026 15:22:16
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
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....
27 03 2026 4:14:59
Цели урока: повторить и систематизировать знания о строении, жизнедеятельности члeнистоногих; проверить умения учащихся распознавать изученных животных на рисунках; формировать бережное отношение к окружающей природе....
26 03 2026 3:19:10
Урок рекомендован для учащихся, изучающих молекулярно-клеточный уровень живой материи. В течение урока учитель опирается на знания, полученные учащимися в 9-м классе. Учащиеся закрепляют строение и функции нуклеиновых кислот, самостоятельно ищут ответы на вопросы. Урок насыщен наглядным материалом, который помогает эффективно усвоить тему....
25 03 2026 19:10:31
Урок обобщения и систематизации изученного материала по теме "Жизнь на земле". Цель урока: выявление уровня овладения учащимися системой знаний, опытом творческой деятельности....
24 03 2026 4:38:18
Методическая разработка является уроком-игрой, на котором решается проблемный вопрос о грибе, который не похож на другие. Приводится вариант игрового материала о грибах из дополнительной литературы. Все сообщения детей о грибах сопровождаются показом рисунков на компьютере....
23 03 2026 5:59:34
Учащиеся исследуют начальные этапы развития жизни на Земле, выявляют причинно-следственные связи и последствия и делают вывод о направлении эволюции. На уроке используется технология индивидуально-группового обучения. ...
22 03 2026 15:32:26
Введение данного курса диктуется необходимостью формирования у школьников понимания того, что здоровье - это величайшее благо, его надо уметь сохранять. Главной целью курса является понимание зависимости здоровья от состояния окружающей среды; приобретение умений и навыков, направленных на укрепление индивидуального здоровья....
21 03 2026 10:33:27
Цель урока: определить понятие «жизнь»; познакомиться с различными теориями происхождения жизни....
20 03 2026 11:46:50
Устная проверка имеет ряд недостатков: она не даёт возможности сравнить ответы учащихся на один и тот же вопрос и делать объективный вывод об уровне овладения знаниями учеников класса в целом. Поэтому в последние годы всё более широкое применение в обучении биологии находят нетрадиционные формы и методы проверки с помощью открытых и закрытых тестов....
19 03 2026 23:23:26
В основе представленного урока лежит деятельностная система обучения, которая опирается на сотрудничество на уроке между учителем и учеником. Она предполагает принятие индивидуальной ответственности за сделанный выбор, повышает уровень индивидуальной культуры работы с информацией, даёт возможность учителю создать условия для осознания и осмысления учащимися новой учебной информации....
18 03 2026 12:11:58
Конспект урока составлен по программе В.В. Пасечника "Биология. 8-й класс. Человек". Изучается в теме "Опopно-двигательная система"....
17 03 2026 8:52:48
Представленный в статье урок направлен на развитие критического мышления, через самостоятельную работу с текстом, в ходе которой ученики заполняют предложенные таблицы, систематизирую тем самым полученные знания....
16 03 2026 4:26:45
Предлагаются приемы, которые может использовать учитель для создания здоровьесберегающей среды на уроке. Современный урок – это урок, на котором учитель реализует не только обучающие, развивающие и воспитательные цели, но и валеологические. Учитель должен построить работу так, чтобы на уроках создать условия для сохранения здоровья детям....
15 03 2026 4:51:57
Экология как наука имеет огромное значение для каждого человека и человечества в целом. Дополнительная общеобразовательная программа естественнонаучной направленности «Занимательная экология» позволит учащимся младших классов получить новые знания об отдельных организмах и о законах организации биосферы. Изучение экологии и построение жизни человеческого общества в соответствии с ее законами в настоящее время представляется единственно возможным путем развития цивилизации....
14 03 2026 10:21:10
В статье раскрывается специфика организации педагогического процесса, направленного на формирование исследовательской компетентности. Автор, на основе собственного опыта, выделил основные проблемы сопровождения учебного исследования и позицию учителя в решении возникающих вопросов....
13 03 2026 22:23:37
Вопрос о происхождении Человека разумного на Земле остаётся одним из самых спopных и в наши дни. Уроки по данной теме должны быть построены так, чтобы, не ущемляя собственное воззрение ребёнка, способствовать расширению знаний в данной области. Содержание же ответа на данный вопрос должно остаться лично за каждым, главное чтобы оно было аргументировано....
12 03 2026 11:49:59
На уроке изучается новый материал об уникальных особенностях планеты Земля, создавших условия для развития жизни. Актуализируются и формируются знания о неповторимой планете Солнечной системы и свойствах, обеспечивающих существование жизни на Земле....
11 03 2026 5:58:18
На уроке в 5-м классе пойдет речь о большой тайне природы, которую человек все же сумел увидеть своими глазами. Пятиклассники – народ очень любопытный, поэтому даже сложные биологические термины могут воспринимать легко, особенно если это преподнести как игру, театр....
10 03 2026 1:40:16
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
В статье предлагается разработка урока по биологии в 8-м классе с использованием технологии развития критического мышления. Применение данной технологии способствует развитию умений у школьников выдвигать гипотезы; создаёт условия для конструктивного взаимодействия между учащимися в процессе решения проблемных вопросов....
09 03 2026 6:49:22
На данном уроке дети знакомятся с внешним и внутренним строением сердца человека....
08 03 2026 15:23:18
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.
...
07 03 2026 4:17:58
Растительный мир Земного шара богат и многообразен, насчитывает более 500тыс. видов. Среди них встречаются мельчайшие микроорганизмы и гигантских размеров деревья. Некоторые виды тропических лиан и морских водорослей достигают 100 и более метров в длину....
06 03 2026 10:32:59
При изучении темы "Изменение питательных веществ в кишечнике" целесообразно подробно остановиться на изучении действия ферментов сока поджелудочной железы и кишечного сока.
Для решения познавательной задачи используется технология модульного обучения. В ходе отчета учеников, рассказа и обобщения учителя формируются основные знания учащихся о функциях кишечника в единстве со строением, о значении толстого кишечника, о взаимосвязи органов пищеварения....
05 03 2026 10:49:55
Задачи урока - развивать умение логически мыслить, выделять главное в изучаемом материале; развивать силовые качества, укреплять опopно-двигательный аппарат; совершенствовать передачу мяча в движении, взаимодействие в двойке; приобщать к здоровому образу жизни. В течение урока учащиеся определяют уровень тренированности человека в состоянии покоя и в момент нагрузки. В итоге они приходят к выводу, что чем больше тренирован человек, тем интенсивнее идут обменные процессы в организме человека....
04 03 2026 3:59:34
Цель урока: привлечь внимание учащихся и руководителей к нравственно-эстетическим, экологическим и другим проблемам, существующих в селе; раскрыть значение сельской среды как фактора, обеспечивающего жизнь человека в селе Чёрный Яр и влияющего на здоровье. ...
03 03 2026 9:14:51
В настоящее время состояние образования вызывает противоречивые мнения, но школа обеспечивает получение востребованного образования. Его цели и задачи направлены на формирование общей культуры, духовно-нравственное, социальное, личностное развитие детей, их саморазвитие и самосовершенствование, социальную успешность, развитие творческих способностей, сохранение и укрепление здоровья....
02 03 2026 7:51:54
Проект способствует развитию интереса, расширению и актуализации знаний по предметам школьной программы, развитию представлений о межпредметных связях. Создает предпосылки для развития научного образа мышления....
01 03 2026 9:58:39
Цель урока: обобщить и систематизировать знания по теме «Кровь и кровообращение»...
28 02 2026 3:23:48
На уроке учащиеся проводят эксперименты, доказывающие, какие условия необходимы для фотосинтеза, из каких веществ образуются органические вещества и какие вещества выделяются и поглощаются.
...
27 02 2026 8:57:57
Программа по формированию культуры здорового образа жизни предоставляет возможность учащимся пополнить свой багаж знаний о сохранении и укреплении здоровья, реализовать индивидуальные способности, проявить организаторские навыки....
26 02 2026 20:44:33
Материал урока знакомит учащихся с растениями и животными, используемыми в символике г. Абакана и республики Хакасия. Во время проведения игры ребята разгадывают кроссворды, загадывают загадки, рассказывают стихи хакасских поэтов о красоте родного края. Данный урок-игру можно провести как внеклассное мероприятие....
25 02 2026 7:30:24
Урок знакомит со строением и функциями глаза и его частями, взаимосвязью на конструктивном уровне. Вводятся новые термины и понятия (глазное яблоко, склера, роговица, сосудистая и радужная оболочки, зрачок, хрусталик, стекловидное тело, палочки, колбочки, желтое пятно, слепое пятно). У учащихся формируется бережное отношение к своему здоровью....
24 02 2026 18:52:12
Краеведческий принцип дает возможность учащимся в повседневной обстановке наблюдать «природную действительность». Человеку следует напомнить, что род людской – один из биологических видов, возникший в результате эволюции биосферы. Презентация отражает основную мысль работы: устанавливать и развивать причинно-следственные связи как последовательность событий в цепи....
23 02 2026 8:33:54
Цель: изучение особенностей строения тканей растений; проявлять интерес к новому; оценивать собственную учебную деятельность при изучении типов тканей растений; воспринимать речь учителя; воспитывать бережное отношение к природе, к растениям как производителям кислорода и органических веществ....
22 02 2026 19:37:34
Пpaктическая работа по биологии с использованием компьютерной технологии. На уроке ученики углубляют знания о метаболизме на основе изучения фотосинтеза как одного из вариантов пластического обмена. Привлечение учащихся к цели урока происходит через включение их в самостоятельную работу.
...
21 02 2026 23:27:37
Цели урока: повторить и систематизировать знания о строении, жизнедеятельности члeнистоногих; проверить умения учащихся распознавать изученных животных на рисунках; формировать бережное отношение к окружающей природе....
20 02 2026 6:17:29
Материал поможет совершить путешествие по красивейшим местам Сибири, природный мир которой удивительно богат и разнообразен. На протяжении всей территории сменяются три природные зоны: лесная, лесостепная и степная. Новосибирская область богата водой: 430 рек и огромное количество озёр....
19 02 2026 7:45:10
Урок представлен групповым проектом. Каждая группа работает над определённой проблемой, выдвигает гипотезу и в ходе работы подтверждает или опровергает её. Группа «Историки» освещает историю переливания крови; группа «Медики» рассказывает о групповых факторах крови; группа «Генетики» решает пpaктические задачи; группа «Социологи» рассказывает о результатах анкетирования; группа «Служба крови» освещает проблемы донорства....
18 02 2026 6:38:19
Скаты – одни из древнейших рыб. Среда обитания – пресные и соленые воды. Скаты встречаются по всей планете: в тропических районах, субтропических, а также у берегов Антарктиды....
17 02 2026 7:32:47
Задачи курса - сформировать знания учащихся об условиях прорастания семян; конкретизировать условия прорастания семян; отметить влияние изменения условий на прорастание семян; показать пpaктическое значение знаний об условиях прорастания семян; формировать ОУУ.
...
16 02 2026 23:34:38
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 02 2026 21:17:25
Методическая разработка урока биологии для 8-го класса позволяет детям легко изучить строение мочевыделительной системы, процесс образования мочи. Учащиеся узнают о причинах заболеваний почек, о методах их профилактики. Урок поможет в формировании правильного отношения школьников к здоровому образу жизни.
...
14 02 2026 0:44:37
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 ::
