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:
Урок представлен в виде игры. Учебная игра активизирует, закрепляет, контролирует и корректирует знания, навыки и умения, формирует мышление, навыки общения и умение работать в коллективе. Материал урока можно полностью использовать как на заключительном уроке, так и фрагментами при изучении темы «Отдел покрытосеменные растения»....
12 04 2026 1:40:45
Цель урока: познакомится со строением шляпочных грибов и многообразием шляпочных грибов. Задачи: познакомить школьников с особенностями строения, многообразием и значением грибов; научить распознавать грибы по хаpaктерным признакам....
11 04 2026 7:36:17
Элективный курс – «Здоровым быть здорово» информирует учащихся об ответственном отношении к своему здоровью. Учит формировать конкретные привычки здорового образа жизни. Доводит до учащихся информацию о профилактике пoлoвoй распущенности у подростков. Элективный курс направлен на формирование стиля жизни, способствует сохранению и укреплению здоровья....
10 04 2026 5:42:18
Цель урока: определение уровня овладения знаниями по теме. Коррекция знаний, умений и навыков. Сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
09 04 2026 9:53:40
Методическая разработка темы урока предполагает использовать исследовательский метод как средство формирования компетенций на уроке интегративного плана (интеграция биологии и математики). Мотив, определяющий деятельность учителя и учащихся на данном уроке, соответствует древней китайской мудрости "Скажи мне, и я забуду. Покажи мне, и я запомню. Дай мне действовать самому, и я пойму"....
08 04 2026 12:49:58
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....
07 04 2026 2:59:14
Использование информационно-коммуникативных технологий в современном обществе приводит к изменению приоритетов важности отдельных технологических умений. Такое изменение приоритетов, приводящее к отмеченному выше изменению понятия грамотности, сказывается и на изменении содержания образования. Использование информационных технологий может обеспечить существенную экономию учебного времени....
06 04 2026 17:36:30
Изучается многообразие птиц, рассматриваются особенности строения, связанные с образом жизни и средой обитания, раскрывается значение птиц данных отрядов в природе и жизни человека....
05 04 2026 21:31:16
Конспект урока разработан в рамках образовательной системы «Школа 2100» А.А. Леонтьева. Урок направлен на формирование логического мышления учащихся на основе развития умений сравнивать, анализировать различные биологические объекты и на основе этих действий составлять хаpaктеристику изучаемого типа животных....
04 04 2026 5:49:53
В статье представлена разработка урока по теме "Доказательства эволюции" с использованием мультимедийной презентации.
...
03 04 2026 3:51:59
Урок усвоения новых знаний с использованием технологии проблемного обучения помогает раскрыть связь строения сердца с его функциями; дать понятие о сердечном цикле, видах регуляции сердечной деятельности....
02 04 2026 17:48:49
Внеклассное мероприятие подготовлено к «Международному дню птиц», которое отмечается ежегодно 1 апреля. Проводится в форме викторины. Цели мероприятия: развитие умения применять теоретические знания и пpaктические умения по биологии в решении интеллектуальных задач по орнитологии; развитие мышления, наблюдательности, самостоятельности учащихся в познании живой природы; воспитание культуры общения, потребности в познавательной деятельности и ценностное отношение к знаниям....
01 04 2026 17:48:10
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.
...
31 03 2026 7:53:26
Урок проводится с применением игровых технологий, как конкурс между двумя комaндами класса. Используются групповые, парные, индивидуальные формы работы. Используется дифференцированный подход: для более слабых - биологическая "рыбалка", для средних и сильных учеников - работа по исправлению ошибок в тексте, для увлекающихся - возможность выступить с докладом, собрать названия рыб....
30 03 2026 13:11:21
Школьные учебники содержат минимум информации о закономерностях наследования и решению генетических задач. Не всегда эта информация в полной степени усваивается обучающимися на должном уровне. Поэтому был создан блок уроков, посвященный решению генетических задач с использованием мультимедийных презентаций. ...
29 03 2026 14:40:29
Решая образовательные и развивающие задачи урока, автор использует информационные технологии (мультимедийную презентацию), что обеспечивает также существенную экономию учебного времени.
...
28 03 2026 11:23:27
Урок-состязание по биологии в 7-м классе – итоговое занятие в конце изучения данной темы. Этот урок расширяет и углубляет знания ребят, позволяет развивать творческий потенциал. На таких уроках дети не замечают, что они учатся, они более активны, чем на обычных уроках, и в то же время получают новые знания....
27 03 2026 1:17:23
Цель урока: выяснить степень усвоения учащимися знаний по пройденной теме, закрепить знания, знать значение терминов, используемых по данной теме, убедиться в том, что значение системы кровообращения в организме велико и от ее работы зависит состояние работы нашего организма.
...
26 03 2026 19:21:46
Лимфа содержит лейкоциты, часть которых попадает в лимфатические капилляры из тканевой жидкости, а часть образуется в лимфатических узлах. Лимфатические капилляры напоминают кровеносные, но закрыты с одного конца....
25 03 2026 2:21:44
Данный урок проводится в 7-м классе коррекционной школы. Главная задача - познакомить учащихся с конкретными представлениями семейства бобовых, их разнообразием. Поэтому чем больше видов растений в пределах данного урока побывает в руках учащихся и будет изучено ими с различных точек зрения, тем лучше они поймут разнообразие растительного мира....
24 03 2026 8:24:30
Урок разработан с целью проверки и закрепления знаний в нетрадиционной форме урока-спектакля и дает возможность обучающимся общаться через игру....
23 03 2026 9:13:21
Разработка урока с помощью методических рекомендаций «Уроки зоологии», автор Н.С.Филатова. На уроке продолжают формироваться понятия о живом организме, об эволюции и даются новые: о простейшей диффузной нервной системе, рефлексе, регенерации, лучевой симметрии. В зависимости от местных условий урок можно проводить с помощью живых организмов....
22 03 2026 1:24:20
Разделы данного курса позволяют более подробно рассмотреть важнейшие научные факты, законы и теории в биологии, основные отрасли в биологии и пограничные дисциплины естествознания, объекты и методы их изучения через главные исторические этапы в развитии биологии....
21 03 2026 14:52:13
Самореализация человека (ученика) на основе его эвристической, продуктивной, рефлексивной деятельности в ходе исследовательской работы во внеурочное время, презентация по итогам – на обобщающих уроках биологии....
20 03 2026 12:16:30
Ежедневно мы слышим предостережения и призывы: "Будущее Земли в опасности!" Необходимо изучить и понять эту сложную систему, которую представляет собой планета Земля. И здесь велика роль биологической науки. Нашу планету часто сравнивают с гигантским космическим кораблём, летящим по просторам Вселенной. А человечество - экипаж этого корабля. Красивое сравнение. В чём-то даже мудрое. Но все мы должны осознать, что у нашего корабля Земля нет аварийного выхода!...
19 03 2026 5:59:41
Способность к расселению —важное свойство всех организмов. Оно необходимо для освоения потомками новых территорий с благоприятными для жизни условиями....
18 03 2026 13:46:26
<p>Предлагаемый урок является заключительным по данной теме. На нем учащиеся
получают представление о многообразии грибов, их роли в природе и в жизни
человека, а также систематизируют свои знания о грибах, показывают уровень
усвоения информации и степень сформированности ряда интеллектуальных умений.
...
17 03 2026 0:49:19
На экскурсии учащиеся познакомятся с разнообразием растений, осенними явлениями и приспособленностью растений к перезимовке, различными методами биологических исследований....
16 03 2026 10:37:51
Изменчивость не создается человеком, он только подвергает органические существа новым жизненным условиям, и природа, действуя на них, вызывает их изменения....
15 03 2026 2:19:54
Урок для учащихся 6-го класса по программе Н.И. Сонина позволяет познакомить учащихся с особенностями переноса веществ в организме животных, строением кровеносных систем, сердца, сосудов и составом крови....
14 03 2026 15:19:40
В статье представлен модульный урок по изучению особенностей строения и образа жизни млекопитающих животных; систематике и ознакомление с некоторыми отрядами класса Млекопитающие.
...
13 03 2026 6:21:52
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Учащиеся знакомятся с особенностями строения головного мозга, функциями его основных отделов....
12 03 2026 3:35:54
В материалах раскрыта актуальность межпредметных связей в свете модернизации образования. Содержание урока раскрывает энергетику и гигиену питания с биологической и химической стороны, показано применение разнообразных методических приемов, направленных на развитие самостоятельной творческой деятельности школьников в процессе познания....
11 03 2026 23:18:10
Известно, что здоровье человека в настоящее время лишь на 8-12 % зависит от прямого воздействия на организм лекарственных средств. В то же время более чем на 25% оно связано с состоянием окружающей среды. Живые растения и выделенные из них эфирные масла занимают важное место в улучшении воздушной среды мест, где работает, учится и отдыхает человек. Их применение как по отдельности, так и совместно позволяет не только подавить вредную микрофлору воздуха: патогенные бактерии, грибы, вирусы; улучшить химический состав воздуха, увеличивая количество О2 и уменьшая СО2, и физическое состояние его молекул, ионизируя их, повышая содержание легких отрицательных ионов со снижением тяжелых, что необходимо для здоровья человека....
10 03 2026 2:50:50
Данная разработка ориентирована на учебник Т.С. Суховой, В.И. Строганова «Природа. Введение в биологию и экологию», этот курс позволяет начать целенаправленное формирование ведущих понятий на основе классической биологии перед изучением конкретных биологических дисциплин....
09 03 2026 20:58:17
Благополучие человека зависит от жизни других организмов. Задача человека —сохранить жизнь на нашей планете. Для этого нужно знать, какое строение имеют живые...
08 03 2026 23:33:15
В статье рассказывается о том, каким материалом должен владеть учитель и как вести подготовку учащихся к ЕГЭ. Составлен примерный тематический план повторения учебного материала. Обращается внимание на пpaктическую направленность курса. Приводится перечень методических пособий для подготовки к экзамену. Предлагается план самостоятельной подготовки учащихся. Даны рекомендации по оформлению стенда "Как готовиться к ЕГЭ". Предлагается план работы на уровне районных методических объединений....
07 03 2026 20:20:18
Знание этапов онтогенеза позволяет не только говорить об общности происхождения живого мира, но и имеет важное значение в определении систематической принадлежности видов, в медицине. Урок проводится с целью сформировать представление о процессе онтогенеза и факторах окружающей среды, влияющих на изменение развития зародыша....
06 03 2026 23:51:21
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....
05 03 2026 17:56:23
На уроке по теме "Многообразие и значение водорослей" в 6-м классе учащиеся знакомятся с классификацией водорослей, особенностями их строения, значением в природе и жизни человека. При проведении урока используются различные методы и приемы развития познавательной активности учащихся.
...
04 03 2026 17:20:57
На уроке рассматриваются различные приспособительные особенности живых организмов и относительный хаpaктер адаптации, раскрывается механизм и роль приспособления. ...
03 03 2026 2:41:27
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 03 2026 17:31:18
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Знание студентами медицинских колледжей и медицинских училищ темы «Эволюция человека» важно как с позиций формирования мировоззрения, так и востребованности знаний в будущей профессии. В работе показана эффективность использования приема эвристической беседы для достижения образовательных целей занятия; рассмотрена методическая реализация представленного технологического приема; приведен анализ выполненных студентами проверочных работ....
01 03 2026 12:52:36
Клетки нитей цилиндрические или слегка бочковидные, короткие. Каждая клетка имеет ядро, пристеночный хлоропласт в виде неполного пояска и один или несколько пиреноидов....
28 02 2026 14:38:23
Методическая разработка интегрированного занятия элективного курса «Окружающая среда и здоровье человека» (биология + литература) для учащихся 9-х классов.
Педагогическая новизна методической разработки темы заключается уже в постановке проблемы, так как рассматриваемые пристрастия (привычки) оцениваются большинством как нейтральные (невредные) привычки, не оказывающие негативного влияния на физиологическое, психологическое и социальное благополучие человека....
27 02 2026 16:17:24
Внеклассное мероприятие в игровой форме обобщает и систематизирует знания учащихся о процессе фотосинтезе. Знакомит с ролью отечественных ученых в изучении фотосинтеза....
26 02 2026 11:29:51
Цели и задачи урока: сформировать понятия "вид", "критерии вида", "популяция"; продолжить формирование умений работы с текстами, таблицами; умения анализировать, делать выводы....
25 02 2026 21:25:40
В статье описана методика работы с новой формой тестовых заданий по различным разделам и темам курса биологии. Эти тестовые задания интересны тем, что и проверяют и развивают навыки логического мышления учащихся, что соотносится с задачей формирования универсальных учебных действий. Методика работы с этими заданиями позволяет организовать как контроль, так и обучение школьников, организовать дискуссию, научить учащихся аргументированию собственных идей и критическому отношению к другим высказываниям....
24 02 2026 14:19:58
Дарвин вскрыл научные основы движущих сил органической эволюции и этим утвердил исторический метод в биологии и во всем естествознании....
23 02 2026 18:58:10
Урок биологии в 6-м классе посвящен изучению корневой системы растений....
22 02 2026 0:11:34
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 ::
