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:
Биография Ломоносова – это биография «молодой науки российской». Его идеи послужили становлению биологии. В связи с этим мной организована игра, показывающая учащимся Ломоносова как биолога и просветителя. Игра предназначена для учащихся 8–9-х классов....
01 06 2026 17:33:22
Внеклассное мероприятие в игровой форме обобщает и систематизирует знания учащихся о процессе фотосинтезе. Знакомит с ролью отечественных ученых в изучении фотосинтеза....
31 05 2026 5:26:19
Задачи образования в современных условиях невозможно решить, используя устаревшие методы обучения. Все больше возрастает роль хорошо организованной учебной деятельности учащихся на уроке, деятельности, помогающей учащимся самим осваивать приемы работы с натуральными объектами, микроскопами и другими приборами, отбирать нужные им знания....
30 05 2026 21:14:33
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок призван способствовать развитию познавательного интереса, активизировать знания, сформировать навыки общения, сотрудничества, коллективизма. Викторину можно проводить как урок с учащимися одного класса, а также как внеклассное мероприятие во время проведения недели естественных наук....
29 05 2026 3:34:21
Урок является заключительным в разделе «Отделы растений» преподавания биологии за 6-й класс. Различные формы повторения пройденного материала дают возможность закрепить и углубить знания учащихся. Активизация познавательной деятельности учащихся осуществляется на уроке за счет выполнения творческих заданий: подготовка сообщений по отделам растений, выступление в качестве экскурсоводов, исполнение роли деревьев, представление презентации с использованием компьютера.
...
28 05 2026 2:27:37
Внеклассное мероприятие для учащихся 5–7-х классов проводится в рамках общешкольной недели посвященной Дню рождения Ханты-Мансийского Автономного Округа – Югры. Очень важно воспитывать у детей интерес к истории своего народа, любовь к родному краю, бережное отношение к природе. С этой целью проведено данное мероприятие по земле родного края, которое способствует воспитанию нравственных качеств, обогащению детей знаниями о Ханты-Мансийском крае, закреплению полученных знаний....
27 05 2026 22:13:10
Я большое внимание в своей работе уделяю обучению школьников заботе о своем здоровье, ведению здорового образа жизни. Работаю над проблемой "Здоровьесберегающие образовательные технологии на уроках биологии". Традиционная организация учебного процесса создает у школьников постоянные стрессовые перегрузки и способствует развитию хронических болезней. В своей работе использую различные формы и методы проведения уроков, способствующие снижению уровня эмоционального напряжения школьников (мозговой штурм, групповая дискуссия, ролевое моделирование и т.д.) и включаю специальные профилактические приемы....
26 05 2026 9:11:27
В статье раскрываются приемы и методы работы с незрячими детьми на уроках биологии. В основу работы положены принципы: научности, формирования аналитико-синтетических способностей, принципы наглядности, доступности, усвоение алгоритма, индивидуального подхода, развивающей направленности в обучении....
25 05 2026 3:26:47
Данная тема изучается в четвертой четверти в 8-м классе. Тема чрезвычайно познавательна и интересна для учащихся, т.к. многие из них, выйдя из стен школы, напрямую сталкиваются с проблемами, изложенными в уроке. Урок учит человеколюбию, уважительному отношению к женщине, детям....
24 05 2026 3:11:15
Усвоение знаний, связанных с большим объемом цифровой и иной конкретной информации, путем активного диалога с персональным компьютером. С помощью обучающих программ ученик может моделировать реальные процессы, а значит – видеть причины и следствия, понимать их смысл. Компьютер позволяет устранить одну из важнейших причин отрицательного отношения к учебе – неуспех, обусловленный непониманием сути проблемы, значительными пробелами в знаниях и т.д. ...
23 05 2026 0:51:30
Настоящая работа является специальным исследованием, посвященным населению и экологии огаря. Определена роль степных водоемов в экологии птиц степных озер. Представляет собой уникальный и очень динамичный комплекс, для которого хаpaктерны высокая степень систематического разнообразия, быстрая смена видового состава и большая плотность населения. Учащиеся проводили наблюдения в период 2005—2008 гг.
...
22 05 2026 19:58:53
Урок проводится с опорой на презентацию. В данной разработке использованы различные приемы: проблемные вопросы, загадки, схемы, рисунки, которые вызывают у учащихся положительные эмоции, повышают интерес к урокам биологии. Цель урока: изучить строение цветка, раскрыть биологическое значение частей цветка, дать представление об обоеполых и однополых цветках, однодомных и двудомных растениях....
21 05 2026 18:19:36
Решая образовательные и развивающие задачи урока, автор использует информационные технологии (мультимедийную презентацию), что обеспечивает также существенную экономию учебного времени.
...
20 05 2026 7:24:48
Тип круглые черви или Nemathelminthes – один из самых многочисленных среди царства животных. Насчитывается больше 20 000 видов. Размеры варьируют от 80мкм до 8 метров. Самки обычно крупнее самцов. Все представители обладатели двусторонней симметрии....
19 05 2026 7:53:27
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Занятие формирует понятие об особенностях строения и жизнедеятельности змей, многообразии и значении их в природе и жизни человека....
18 05 2026 23:20:42
Урок разработан с целью проверки и закрепления знаний в нетрадиционной форме урока-спектакля и дает возможность обучающимся общаться через игру....
17 05 2026 0:38:47
Изучение биологии человека в курсе 8-го класса не может обойти вниманием вопросы изучения состояния здоровья школьников, его сохранения и укрепления. Введение в содержание уроков этого аспекта позволяет усилить пpaктическую направленность преподавания, формировать познавательный интерес к предмету, поднимать воспитательный потенциал уроков....
16 05 2026 22:56:47
2010 год является годом Тигра, и это внеклассное мероприятие посвящается амурскому тигру. Главное назначение мероприятия – привлечение внимания школьников к проблемам сохранения амурского тигра и мест его обитания, формирование толерантного отношения к амурскому тигру, повышение экологической грамотности учащихся....
15 05 2026 11:41:47
В сказке в доступной и запоминающейся форме представлено удивительное свойство краснокочанной капусты – способность менять цвет настоя в зависимости от среды, которая в него попадает. Объяснено значение понятия «индикатор». Предложены варианты демонстрационных опытов с краснокочанной капустой и бытовой химией для проведения их в домашних условиях....
14 05 2026 19:38:32
Значительное место в общей системе внеаудиторной работы принадлежит творческим работам учащихся, в частности, созданию проектов. Они способствуют расширению знаний по предметам, стимулируют развитие творческих наклонностей. Это одна из важных форм сплочения в коллектив. Тема данного проекта - "Мода - модой, а здоровье?". Он направлен на сбор информации, ее анализ, обобщение фактов о влиянии на здоровье молодых людей модных тенденций - пирсинг, татуировка....
13 05 2026 9:43:54
Одно из важнейших свойств всех живых организмов —способность к движению. Особенно сложными и разнообразными движениями отличаются многоклеточные животные....
12 05 2026 6:31:43
Урок охватывает большой объем знаний для повторения и обобщения, построен на обширном наглядном и занимательном материале. На каждом этапе урока учитель использует активные методы организации учебной деятельности. Основная форма работы школьников – групповая, задания – творческие, разноуровневые, позволяющие каждому ученику проявить себя на уроке.
...
11 05 2026 7:56:55
Формирование здорового образа жизни учащихся на уроках биологии способствует созданию такого образовательного прострaнcтва, которое формирует здоровую личность с развитым интеллектом, навыками исследовательского труда, высоким уровнем культуры, способную жить и действовать в постоянно меняющимся мире.
...
10 05 2026 14:35:39
Данный урок начинает тему "Жизнь растений". Он позволяет изучить химический состав клетки, овладеть при этом приёмами исследовательской деятельности. Обучающиеся научатся проводить лабораторные опыты, анализировать результаты, делать выводы. На уроке дети будут работать с информационными текстами, схемами и составлять опopные сигналы. Конечным результатом будет связь между целью деятельности и оцениванием собственного вклада в работу на уроке....
09 05 2026 23:24:38
В руки ребят попал старинный мaнycкрипт, некоторые участки которой со временем оказались утерянными. Для их восстановления требуется совершить виртуальное путешествие в сказочную страну Растений-Легенд. Путь туда лежит через четыре "долины" - "Долину Загадок", "Долину Свитков", "Долину Мифов", "Долину Прагматиков"....
08 05 2026 0:37:30
Целью данного курса является профильная ориентация учащихся на обучение в профильных классах, расширение знаний, выработка рекомендаций по ведению здорового образа жизни. На занятиях учащиеся узнают о специфике медицинских профессий, о причинах возникновения некоторых заболеваний, познакомятся с основными понятиями и терминологией. Школьники научатся оказывать первую медицинскую помощь при несчастных случаях, накладывать повязки, выполнять профилактические мероприятия для поддержания организма в здоровом состоянии....
07 05 2026 21:44:49
Существует большое количество самых разнообразных программно-педагогических средств, но не все их можно использовать для сопровождения урока в компьютерном классе по различным причинам. У каждого учителя, исходя из его педагогического опыта, есть свое собственное видение урока, и в применение компьютерных технологий появляется возможность сделать его более наглядным, продуктивным и интересным. Выбор программной среды пал на Microsoft PowerPoint в силу широкого его распространения, быстроты освоения учителями-предметниками при достаточно больших возможностях анимации представляемого материала, импорта различных графических приложений, видео- и звуковых файлов.
...
06 05 2026 20:50:38
Предлагаемый материал целесообразно изучить на двух спаренных уроках. Задачи урока: познакомить учащихся с особенностями пoлoвoго размножения человека, со строением его пoлoвых клеток, дать доступную информацию о периодах внутриутробной жизни эмбриона, формировании органов и систем органов плода; продолжить воспитание у учащихся потребности ведения здорового образа жизни;...
05 05 2026 21:50:30
Урок обобщения знаний по теме "Структурная организация живых организмов. Клетка". Форма проведения - групповая....
04 05 2026 7:27:18
Урок раскрывает особенности организации базидиомицетов и несовершенных грибов, показывает особенности питания оомицетов....
03 05 2026 20:39:23
При обучении биологии использование компьютера эффективно на уроках изучения нового материала, при отработке умений и навыков (обучающее тестирование), при проверке знаний учащихся, а также во время проведения биологического пpaктикума. В статье я представляю свой опыт использования ИТ на уроке биологии по теме "Вирусы"....
02 05 2026 20:11:44
Урок-конференция изучает инфекционные заболевания человека, причины их возникновения, распространения, профилактику и лечение....
01 05 2026 13:54:18
В работе представлоена интеллектуальная игра, посвященная 15-летнему юбилею заповедника "Хакасский" и 90-летию заповедного дела в России....
30 04 2026 5:35:46
Цель работы: теоретически обосновать и экспериментально доказать эффективность использования дидактических игр на уроках биологии как одной из педагогических технологий развития познавательной активности учащихся. Дидактическая игра как метод обучения содержит в себе большие потенциальные возможности активизации процесса обучения....
29 04 2026 11:56:13
На уроке учащиеся получают новые знания по теме "Экология воды". Учащиеся работают в группах, проводят эксперимент на определение жёсткости воды, мутности, цветности, содержание железа в водопроводной воде. В ходе эксперимента учащиеся самостоятельно делают выводы, определяют роль воды в природе и жизни человека....
28 04 2026 13:43:14
Порядок ржавчинные включает примерно 4000 видов грибов, которые имеют специальные органы размножения - базидии, они состоят из одноклеточных спор....
27 04 2026 1:29:59
Урок способствует формированию у учащихся ответственного, экологически грамотного отношения к окружающему миру, изложение нового материала базируется на уже имеющиеся у учащихся знания....
26 04 2026 14:24:55
Урок ставит целью продолжить формирование у учеников представлений и знаний о природных объектах на примере особенностей и отличительных черт природы Байкала, рассмотрев его геофизические, морфологические особенности, проанализировав основные экологические проблемы и пути их решения, а также научить школьников работать с различными источниками информации.
...
25 04 2026 23:35:17
Цель занятия: формировать экологические знания и экологическую культуру; воспитывать любовь к природе родного края; развивать познавательный интерес к жизни зимующих птиц; прививать любовь к животному миру родного края....
24 04 2026 12:11:51
На уроке биологии учитель помогает учащимся устанавить взаимосвязь животного и растительного мира в зависимости от природных и климатических условий, организовывает творческую деятельность каждого учащегося с целью систематизации знаний по всем природным зонам.
...
23 04 2026 4:26:46
Цель урока: расширить знания о питании растений, показать особенности получения растением питательных веществ, раскрыть суть процесса фотосинтеза.
...
22 04 2026 4:55:17
Основная цель занятия — формирование представлений об опopных системах живых организмов и их значении в жизни организмов. В начале урока на доске записана тема урока и перед учащимися ставится проблема: «Почему человек сидит, лежит, листья на ветру не ломаются, а лиса на бегу не складывается пополам?»...
21 04 2026 16:21:45
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....
20 04 2026 15:51:34
Основная цель конкурса: расширить и углубить знания учащихся, полученные на уроках. Детям перед игрой обязательно рекомендуется дополнительная литература, в которой они могут найти информацию о пресмыкающихся. Игра состоит из 6 этапов, каждый из которых проверяет знания детей, а так же их умение анализировать, сравнивать, логически мыслить.
...
19 04 2026 2:39:51
Цели внеклассного мероприятия: обратить внимание учащихся на то, что духовно-нравственное падение человека - это путь к самоуничтожению; донести статистическую и ситуативную информацию о СПИДе.
...
18 04 2026 10:37:16
Индивидуальное развитие организма называется онтогенезом. Первый этап онтогенеза — эмбриональное развитие — в свою очередь, может быть разделен на несколько периодов: дробление, гаструляция, образование тканей и органов зародыша....
17 04 2026 22:41:11
Урок может быть проведен в 7-м классе при изучении темы "Класс птицы", материалы урока могут быть использованы на занятиях биологического кружка.
На уроке ученики имеют возможность уточнить причины разнообразия птиц (результат приспособленности к среде обитания), научиться распознавать экологические группы птиц, признаки птиц разных экологических групп. Поставленные перед учениками задачи ставят их в ситуацию недостатка информации, которую они должны получить из разных источников (личный опыт, информация из "Школьного определителя птиц", информация, полученная в результате выполнения лабораторной работы). Кроме того, дети учатся обобщать полученную информацию и делать выводы....
16 04 2026 11:36:11
Открытый урок-лекторий, на котором присутствуют учащиеся 6-х и 9-х классов, а также гости и приглашенные.
На уроке формируются бережное отношение к здоровью как к главной ценности человека, убежденность в необходимости соблюдения санитарных норм и правил гигиены....
15 04 2026 9:49:25
Цель урока: систематизировать и углубить знания по изученному предмету, развивать познавательный интерес к предмету, логическое мышление; прививать навыки коллективного общения. Урок проводится в игровой форме.
...
14 04 2026 2:16:20
Автор знакомит учащихся с богатствами края, воспитывает бережное отношение к природе. Учит работать коллективно....
13 04 2026 7:30:56
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 ::
