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:
Если антиалкогольное воспитание как орудие педагогического воздействия призвано формировать у детей с раннего возраста отрицательное отношение к алкогольным традициям, то антиалкогольная пропаганда – необходимая, в основном иллюстративная, часть антиалкогольной ориентации. Наиболее действенными будут те уроки, на которых применяется не только словесный метод, но и проводятся опыты, делаются выводы вместе с учащимися....
01 07 2026 15:15:45
Цели урока: обобщить знания по теме "Животные"; развивать познавательную активность, творческое воображение, умение анализировать привычные явления и объекты и видеть в них новое; создавать ситуацию формирования интереса к предмету; воспитывать умение видеть прекрасное в природе. Рассматриваются причины происхождения названий животных: особенности поведения, нюансы окраски, специфика места обитания....
30 06 2026 10:56:58
Урок является начальным при изучении темы. Используется личностно-ориентированный и проблемный подходы, позволяющие учащимся найти ответы на вопросы происхождения человека и его месте в системе органического мира.
...
29 06 2026 13:56:42
Данный урок проводится как заключительный по теме «Млекопитающие» в рамках программы по биологии 7-го класса. В ходе урока сочетаются методы беседы и дискуссии, групповой и индивидуальной работы, информационных и др. технологий. Данный урок способствует расширению кругозора школьников, развитию их интереса к биологии, формированию бережного отношения к живой природе....
28 06 2026 0:27:20
Урок проводится по основным стадиям технологии РКМЧП: вызов, осмысление, рефлексия. Основная образовательная цель: закрепить и актуализировать ранее изученный материал по теме.
...
27 06 2026 15:57:24
Данный курс знакомит обучающихся с основными методами изучения генетики человека на примере конкретных заболеваний. Позволяет предупредить их возникновение или ослабить проявления.
...
26 06 2026 15:11:37
Урок биологии разработан для учащихся 8-го класса, (учебник Сонина К.И., Сапина М.Р. Биология 8 кл. М., Дрофа, 2005). Для повышения мотивации при изучении нового материала и успешного его усвоения на уроке создаются проблемные ситуации, в ходе которых дети получают информацию не в готовом виде, а самостоятельно....
25 06 2026 12:54:21
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Игра предназначена для учащихся 6-х классов и проводится как обобщающий урок в конце учебного года. Содержание игры позволяет обобщить и углубить знания учащихся по основным темам курса ботаники, а также применить знания, полученные в 3–5-х классах при изучении курса «Окружающий мир». Игра развивает интерес учащихся к предмету, их познавательные способности, навыки общения и коллективного взаимодействия....
24 06 2026 21:27:57
Безусловная рефлекторная деятельность нужна для выживания и сохранения вида, условная - для приспособления к изменчивой окружающей среде....
23 06 2026 3:56:42
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Биологический турнир для учащихся 7-х классов разработан по программе И.Н. Пономаревой. Мероприятие можно проводить в качестве обобщающего урока после изучения класса млекопитающих либо в качестве внеклассного мероприятия по предмету в предметную неделю....
22 06 2026 3:56:26
Метапредметный подход обеспечивает переход от существующей пpaктики дробления знаний на предметы к целостному образному восприятию мира, к метадеятельности. В результате совместной работы возникает метапредметная деятельность как универсальный способ жизнедеятельности каждого человека. Метапредметный подход лежит в основе организации и регуляции любой деятельности ученика независимо от ее специально-предметного содержания. Метапредметный подход – это переход от теории к пpaктике....
21 06 2026 20:39:58
Проект способствует формированию общения с природой, содействует формированию умения и навыков по планированию, посадке растений, уходу за ними и оформлению ландшафтного дизайна, способствует привитию навыков экологической этики и поведения, ориентирует на защиту окружающей среды, содействует воспитанию экологической культуры....
20 06 2026 9:55:41
Цель урока -сформировать у школьников научное мировоззрение на способы бесполого размножения. В презентации используются видеофрагменты и анимации, которые усиливают эффект наглядности....
19 06 2026 3:31:29
Урок знакомит учащихся со строением цветка и способах опыления.
...
18 06 2026 9:14:57
Изменчивость не создается человеком, он только подвергает органические существа новым жизненным условиям, и природа, действуя на них, вызывает их изменения....
17 06 2026 4:40:14
Урок позволяет сформировать знания о значении деления клетки для роста, развития, размножения клетки и организма в целом; познакомить с основными видами деления клеток; рассмотреть механизмы, обеспечивающие равномерное распределение генетической информации между дочерними клетками; охаpaктеризовать основные этапы жизненного и митотического цикла....
16 06 2026 20:13:20
Основной задачей урока является воспитание чувства любви к малой родине и уважения к человеку-труженику. Эта повесть – прорыв памятью к истокам, к первозданному восприятию мира. Авторское понимание счастья там, "где на истинной земле живут воистину родные люди, умевшие любить тебя просто так, за то, что ты есть, и знающие одну-единственную плату – ответную любовь"....
15 06 2026 18:51:10
Дана комплексная хаpaктеристика Тихого океана. Интеграция знаний из географии, биологии, экологии. Создание «визитной карточки» (герба) Тихого океана. Развитие интереса к предметам....
14 06 2026 14:57:11
Изучение клеточного уровня организации жизни требует у учащихся развитого образного мышления. Цель моей работы – показать возможности новых технологий, методов и приемов, позволяющих развивать образное мышление при изучении растительной клетки и клеточной теории (тем, требующих большого иллюстративного материала и исторического подхода к изучению фактов)....
13 06 2026 0:38:14
Изучение учебного предмета "Природа и экология Красноярского края" на ступени начального общего образования предполагает знакомство обучающихся с географическим положением Красноярского края, его природой, взаимодействием человека и природы и направлено на формирование общих представлений о своеобразии природы, природных ресурсах, воде, атмосфере, почвах, растительном и животном мире Красноярского края.
...
12 06 2026 23:19:53
Концепция личностно-ориентированного обучения, которая активно
внедряется в современный образовательный процесс, подразумевает в первую очередь
такое образование, в котором личность ученика была бы в центре внимания педагога как
психолога. Основными принципами такого обучения является признание
индивидуальности ученика, создание необходимых и достаточных условий для его
развития. В связи с этим, мною используются современные образовательные технологии
на уроках биологии, стараюсь максимально приблизить психологический климат на
уроке к идеальному, дабы добиться активизации познавательной деятельности учащихся.
Результатом моих педагогических исканий являются методические разработки уроков,
которые помогают мне реализовать идеи личностно-ориентированного обучения. Одной из таких разработок хочу поделиться с вами.
...
11 06 2026 2:15:12
Урок построен в виде путешествия по станциям. Между станциями учащиеся с учителем биологии знакомятся с лекарственными свойствами, с пользой растений, читают стихи русских поэтов о березе, рябине, ромашке, лилии, слушают музыку местных композиторов и мелодистов о родной природе. Интегрированные уроки снимают утомляемость и перенапряжение учащихся за счет переключения с одного вида деятельности на другой....
10 06 2026 19:43:59
Разработка урока природоведения в 5-м классе (учебник А.А. Плешакова, Н.И. Сонина). Занятие проводится с целью познакомить учащихся со строением и многообразием клеток; раскрыть значение органоидов клетки; сформировать понятия об оболочке, цитоплазме, ядре и пластидах; познакомить с историей увеличительных приборов.
...
09 06 2026 14:59:53
Данная разработка урока входит в методический комплекс уроков по теме "Семя". Учащиеся самостоятельно исследуют состав семени, делают выводы и предположения. Материалы урока дают возможность поставить исследовательскую задачу, разработать материал и защитить его в рамках короткого времени....
08 06 2026 11:29:37
Программа рассчитана не только на обучающихся, проявляющих интерес к биологии, но предполагает формирование такого уровня знаний, который позволил бы в будущем правильно ориентироваться в этой области науки. Программа предусматривает выравнивание стартовых возможностей личности; предметно ориентирует воспитанников в базисных видах деятельности; компенсирует отсутствие в основном образовании некоторых тем; содействует выбору индивидуального образовательного пути ребенка....
07 06 2026 11:57:21
Считаю целесообразным использование на уроке следующего оборудования: таблица "Сосна обыкновенная", коллекции голосеменных растений, презентация. Учащимся предложены опережающие задания: подготовка сообщений об особенностях строения, жизнедеятельности голосеменных растений, их значении в природе и жизни человека. Для активизации познавательной деятельности учащихся на уроке предложены вопросы викторины, биологические задачи, пословицы и кроссворд....
06 06 2026 5:12:22
Урок формирует знания о значении деления клетки для роста, развитии и размножении клетки и организма, формирует умение последовательно выстраивать процессы митоза и определять их, учащиеся усваивают фазы митоза и понимают его биологическое значение....
05 06 2026 13:10:48
Опыт работы в школе показывает, что именно групповая работа лучше всего помогает развитию коммуникативных способностей учащихся, развивает мышление, осуществляет дифференцированный подход в обучении. Применение групповой работы показано на примере урока биологии в 7-м классе....
04 06 2026 20:52:48
Учащиеся знакомятся с оптимальными условиями всхожести семян (благоприятные условия), изучают методику закладки опыта, учатся ставить опыты при изучении семян....
03 06 2026 14:21:56
Представленный конспект урока позволяет изучить внутреннее и внешнее строение рыб в форме пpaктической работы с использованием натуральных объектов (живые аквариумные рыбки, влажные препараты), что способствует повышению познавательной активности и, как следствие, повышению качества знаний учащихся....
02 06 2026 4:20:12
Интегрированное внеклассное мероприятие по биологии и английскому языку "Do You Love Flowers? – Вы любите цветы?" спланировано в форме диалога культур двух стран. Флора и Пчелка Майя приезжали в Англию посмотреть, как чувствуют себя там их подданные - цветы. Затем вместе с группой английских школьников они посетили Кубань. Дети обмениваются информацией, показывают рукотворные сады своих стран, Пчелка Майя рассказывает о цветах. Задачи мероприятия: приобщить детей к прекрасному, научить их видеть и ценить красоту родного края; учить детей заботиться о природе и уметь применять целебные свойства цветов на пpaктике....
01 06 2026 14:25:10
Предлагаемая методическая разработка урока биологии построена с использованием технологии проблемного обучения. В качестве модели обучения выбрана поисковая модель. На уроке используются такие познавательные методы, как моделирование, аналогия, выведение следствий из фактов. Тема урока позволяет, опираясь на самостоятельную работу учащихся, определить содержание основных учебных единиц, сформулировать ведущие понятия.
...
31 05 2026 10:17:39
Дается представление о стадиях развития зародыша и плода, раскрывается сущность оплодотворения, ученики знакомятся с понятием «беременность», изучается режим беременной женщины....
30 05 2026 7:11:19
Несмотря на полноту и содержательность школьного курса биологии, изучающего человеческий организм, у учащихся часто возникают вопросы по применению этих знаний на пpaктике. Кроме того, нередко школьники задают вопросы, не предусмотренные школьной программой, но интересующие их. Данный курс призван решить эти противоречия и ответить на все вопросы учащихся. Он может быть изменён согласно их пожеланиям....
29 05 2026 7:24:32
Макроэволюционные процессы возможны только благодаря микроэволюционным. Макроэволюция в отличие от микроэволюции ведет к образованию новых родов, семейств, классов, всех высших таксонов. Микроэволюция обеспечивает изменения только внутривидовые и популяционные....
28 05 2026 15:10:20
Урок помогает обобщить, систематизировать и расширить знания по главам "Происхождение человека" и "Строение организма"....
27 05 2026 3:42:46
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)....
26 05 2026 2:27:54
Цель урока – ознакомление обучающихся с физическими упражнениями, влияющими на развитие и укрепление сердечно-сосудистой системы. А также популяризация физкультуры, зарядки, закаливания для сохранения и укрепления здоровья....
25 05 2026 20:21:29
На уроке показывается необходимость соответствия калорийности пищи энергетическим затратам человека. Учащиеся знакомятся с суточными затратами энергии людьми различных профессий. Занятие проводится с активным использованием компьютерных технологий....
24 05 2026 3:36:24
Урок на тему "Энерготраты человека и пищевой рацион" является частью темы "Обмен веществ и энергии". Данная тема имеет обобщающий хаpaктер. В ней учащиеся закрепляют имеющиеся у них знания об основных жизненных функциях человеческого организма. Неполные знания учащихся о внутриклеточных изменениях веществ в этой теме расширяются и углубляются, у учащихся формируется понятия об обмене веществ и энергии как совокупности жизненных функций человеческого организма.
...
23 05 2026 21:33:38
Данный конспект необходимо сочетать с презентацией к уроку. Презентацию по ботанике, можно использовать как дополнение на уроке по теме "Бактерии" Большое количество иллюстраций помогают составить целостное представление об особенностях строения и жизнедеятельности бактериальной клетки, разнообразии бактерий и их значении в природе и в жизни человека....
22 05 2026 3:15:21
На уроке учащиеся знакомятся с многообразием взглядов на проблему происхождения жизни на Земле, изучают современную теорию происхождения жизни....
21 05 2026 0:59:42
2008 год объявлен Годом семьи. А какая же настоящая семья без детей. Это значит, что будущее планеты – в наших руках, и от нашего отношения к ней зависит очень многое. Мы все с вами - дети матушки природы и должны с уважением относиться к ней, жить по её законам....
20 05 2026 12:59:11
Данный открытый урок преследует цель сформировать у суворовцев знания о пищеварении в ротовой полости: познакомить с расположением слюнных желез, составом слюны, регуляцией слюноотделения, механизмом глотания пищи; содействовать применению полученных знаний при выполнении лабораторной работы. А построение самого урока с использованием словесно - наглядного метода обучения и эвристической беседы делает его неординарным и интересным для учащихся. Теоретический материал подкрепляется слайдами презентации и видеосюжетами для более детального восприятия. ...
19 05 2026 16:45:58
Форма тела ресничных червей продолговатая, иногда в виде листа. Снаружи черви укрыты однослойным ресничным эпителием. Во время взросления реснички теряются, поэтому взрослые особи вовсе их лишены....
18 05 2026 10:44:43
Цели урока: с помощью маленького прекрасного насекомого - бабочки углубить знания по разным предметам; пробудить интерес детей и семьи к данной теме; создать условия для развития и саморазвития ребенка....
17 05 2026 1:45:26
Данный урок способствует лучшему пониманию трех состояний воды в природе, круговороту воды. Развивает внимание, логическое мышление, интерес учащихся пятых классов. Благодаря этому уроку учащиеся получают не только познавательную информацию, но и овладеют навыками самостоятельного исследования. Используемые в уроке ребусы помогают в закреплении пройденного материала.
...
16 05 2026 5:36:43
На уроке говорится о многообразии плодов, их значении в природе и жизни человека. Дается определение «плод», «околоплодник». Расширяется кругозор и творческая активность учащихся, умение логически мыслить. Происходит развитие навыков использования информационных технологий для решения познавательных задач. Воспитывается самостоятельность и аккуратность, а также бережное отношение к окружающему миру....
15 05 2026 10:41:33
Методы и приемы на уроке подбирались исходя из содержания материала с учетом возрастных и индивидуальных особенностей учащихся. Обучение строилось как процесс общения. Урок проведен в рамках технологии "Критическое мышление", одной из основных целей которой является научить ученика самостоятельно мыслить, осмысливать, передавать информацию....
14 05 2026 2:41:37
Животные получают необходимый им кислород из атмосферы или воды, в которой он растворен. Поэтому их органы дыхания разнообразны. Связь органов дыхания со всеми...
13 05 2026 0:56:30
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
