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:
Выпускники специальности «Садово-парковое и ландшафтное строительство» должны ориентироваться во всем многообразии травянистых и древесно-кустарниковых растений, что нелегко, учитывая разнообразие растений. Зная морфологическое строение, отличительные признаки вегетативных и генеративных органов, не составит труда определить вид растения, в природных условиях и по гербарным образцам и коллекциям, используя справочную литературу....
23 01 2026 7:30:33
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: формировать умения узнавать изученных земноводных; обосновывать принадлежность к определенной систематической категории; обобщение и систематизация знаний о приспособленности земноводных к жизни в воде и на суше....
22 01 2026 3:54:28
Программа включает углубление теоретического и пpaктического материала по темам: «Опopно-двигательная система», «Сердечно-сосудистая система», «Система органов дыхания», «Пищеварительная система», «Кожные покровы», «Нервная система». Основой курса являются пpaктические работы, выходящие за рамки содержания школьного курса....
21 01 2026 13:40:40
На уроке учащиеся знакомятся со строением семян однодольных и двудольных растений. Формируется представление о многообразии семян и значении семян в жизни растений. На уроке учащиеся выполняют лабораторную работу по изучению строения семени фасоли и зерновки пшеницы....
20 01 2026 20:54:15
Урок закрепляет знания, полученные при изучении тем «Пищеварение» и «Обмен веществ и энергии». На уроке прослеживаются причинно-следственные связи между органом и выполняемыми им функциями. Работа проводится в групповой форме....
19 01 2026 20:32:53
В живом организме все жизненные процессы взаимосвязаны. Это обеспечивается согласованным действием клеток, тканей, органов и систем органов. Поэтому любой...
18 01 2026 20:41:21
Органеллы цитоплазмы делятся на мембранные и немембранные, последние в свою очередь могут быть двухмембранные и одномембранные....
17 01 2026 19:35:53
Аскарида человеческая - один из самых крупных гельминтов в природе (до 40 см). Рассмотрим пути заражения, симптомы и профилактику заражения аскаридозом....
16 01 2026 13:25:50
Валеологическая тетрадь разработана в помощь учителю для проведения проблемно-исследовательского урока здоровья и для мотивации учащегося по познанию себя. В разработке представлены разные задания (творческие, познавательные, экспериментальные, рефлексивные), валеологический самоанализ, паспорт здоровья, рекомендации ЗОЖ.
...
15 01 2026 19:33:10
Урок биологии "Органы. Система органов. Организм" проводится в 8-м классе как заключительный по теме "Общий обзор организма человека" по программе Н.И. Сонина. Используется учебник "Биология. Человек" Н.И. Сонина, Н.Р. Сониной, 2008 года....
14 01 2026 14:17:40
Работа состоит из четырех основных этапов: актуализация знаний; изучение нового материала; закрепление изученного материала; домашнее задание (представлено творческими вопросами). Изучение кругов кровообращения сопровождается составлением схем. На этапе закрепления материала осуществляется самостоятельная взаимопроверка учащихся....
13 01 2026 12:36:21
Влияние алкоголя и курения на наследственность человека, несомненно, отрицательное. Изучение этой проблемы и проведение многих исследований показало негативное действие вредных привычек на человека и его потомство....
12 01 2026 10:34:44
Это патологическое разрастание ткани, визуально проявляющееся в виде образования плотных узелков в области сосков, подмышечных впадин и паховой области....
11 01 2026 20:13:23
Обобщающий урок-викторина по теме «Семейства цветковых растений» закрепляет знания о принадлежности цветковых растений к определенным семействам, о происхождении и использовании культурных растений. Можно использовать как внеклассное мероприятие во втором полугодии....
10 01 2026 19:14:18
Цель экскурсии – ознакомление с видами древесных растений леса. Также экскурсанты изучают структуру и видовое разнообразие лесного сообщества определяют меры охраны лесных экосистем и способы их рационального использования, при которых поддерживаются экологическое равновесие и ресурсы....
09 01 2026 0:25:30
На уроке используется презентация (выполненная в PowerPoint), по ходу объяснения задаются учащимся проблемные вопросы, присутствует творческое задание с использованием технологии поиска новых идей. Как обязательный компонент при работе в старших классах используются работа с текстом и творческое домашнее задание.
...
08 01 2026 11:45:16
Задачи урока: обобщение и систематизация знаний законов Менделя, закрепление навыков и умений по решению генетических задач; развивать самостоятельность, воспитывать интерес к предмету и потребность в приобретении знаний; развивать умение выделять главное, сравнивать, делать правильные выводы, логически мыслить, решать проблемные задачи....
07 01 2026 10:12:52
Урок биологии в 8-м классе направлен на развитие коммуникативной и проектной компетентности учащихся, предполагает опору на их субъектный опыт. Презентация, включенная в урок, является продуктом самостоятельной поисковой деятельности учеников. В урок включены дифференцированные задания для групповой самостоятельной работы, возможности выбора вида деятельности учениками. Урок позволяет обучающимся освоить большую часть информации самостоятельно, проявив поисковые способности....
06 01 2026 13:18:52
Цель урока: познакомиться с тремя основными средами обитания животных и условиями жизни, приспособленностью животных к жизни в разных средах обитания....
05 01 2026 5:43:13
Материалы к уроку представлены в форме презентации. На уроке изучается особенности микроорганизмов, их использование и значение в современной технологии. Рассмотрены основные разделы биотехнологии: генетическая, клеточная и биологическая инженерия и особенности их применения на пpaктике....
04 01 2026 2:56:27
Данная разработка представляет собой урок-пpaктикум по биологии для учащихся 10-х классов (УМК И.Н. Пономаревой). Материал может быть использован для проведения уроков экологии и полевых пpaктик. Эффективность данного занятия обеспечивается использованием элементов информационных технологий (электронные атласы-определители, презентация Microsoft Office PowerPoint).
...
03 01 2026 19:58:41
Цель урока: сформировать представление о влиянии условий среды на строение листа.
...
02 01 2026 7:55:17
Урок по теме "Витамины" проводится в 8-м классе по программе авторов В.М. Пакуловой, В.В. Пасечника, В.В. Латюшина (учебник Д.В. Колесова, Р.Д. Маша, И.Н. Беляева "Биология. Человек". – М.: Дрофа, 2002. ...
01 01 2026 16:36:38
Способ диалектического обучения основан на диалектике идей (преобразование сознания), отношений (преобразование общества), средств (орудий) труда (преобразование природы). Ученики переходят от сообщенных знаний к выводным. Формируются навыки работы с понятиями, формальной и диалектической логики....
31 12 2025 5:11:44
Обобщающий урок-игра для 8-го класса проводится в занимательной форме смотра знаний с целью углубить и закрепить знания учащихся по биологии по темам "Обмен веществ", "Выделение", "Терморегуляция". Через занимательные задания развивается биологическое мышление, устная речь, способность применять имеющиеся знания при поиске решения проблемных ситуаций....
30 12 2025 17:44:45
Без чего люди не могут жить? Важная роль в решении данного вопроса принадлежит листьям - это настоящие фабрики кислорода. На уроке в игровой форме учащиеся знакомятся со строением и типами листьев; последовательностью этапов и необходимыми условиями для процесса фотосинтеза.
...
29 12 2025 21:19:41
Данное мероприятие может быть использовано как обобщающий урок по теме "Наследственность и изменчивость" или внеклассное мероприятие для предметной недели. Мероприятие построено в форме соревнования. Участники идут по трем дорожкам, которые отличаются по уровню сложности....
28 12 2025 4:22:18
Биологическая игра для учащихся 6-го класса как обобщающий урок по программе регионального компонента в биологическом образовании. Содержание игры позволит углубить и обобщить знания школьников о значении и содержании Красной книги Красноярского края, глубже познакомиться с растениями и животными, занесёнными в Красную книгу.
...
27 12 2025 18:28:46
Созревание и развитие пoлoвых клеток называется гаметогенезом. У животных и человека он происходит в пoлoвых железах: яйцеклетки развиваются в яичниках, а cпepматозоиды — в яичках....
26 12 2025 13:29:41
Завершающий урок в теме «Дыхание» (9-й класс) позволяет осуществить межпредметные связи. Рассматриваются вопросы химии, биологии, экологии и профилактики здорового образа жизни. Решаются задачи: повторение и закрепление основных понятий темы, умение наблюдать, сравнивать, делать выводы. Использована деловая игра (экологи, врачи) и групповая форма работы. Контроль знаний осуществляется при помощи тестирования, устного опроса, заполнения таблиц, составления логических схем....
25 12 2025 4:40:19
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Занятие посвящено изучению леса как растительного сообщества и биогеоценоза. В ходе занятия рассматривается понятие "ярус" леса и других компонентов лесного сообщества – грибов, лишайников, животных. Учащиеся знакомятся с видовым разнообразием лесов....
24 12 2025 17:42:22
Урок обобщает и систематизирует знания учащихся о строении и функционировании клетки, взаимосвязях частей и органоидов клетки как основе её целостности, обмене веществ, лежащих в основе жизнедеятельности клетки; закрепляет знания о гене, генетическом коде, систематизирует знания о механизме трaнcляции, синтезе белков в рибосоме....
23 12 2025 8:31:17
Игра – активный метод обучения и воспитания, который помогает учащимся глубже усвоить изучаемый материал, расширить кругозор, развить познавательный интерес. За основу занятия в творческом объединении "Природа и человек" взята популярная телевизионная игра "Поле чудес"....
22 12 2025 20:42:36
Из опыта подготовки учащихся к ЕГЭ по биологии на примере Саха-Бельгийской гимназии Усть-Алданского улуса Республики Саха (Якутия) в условиях сельской местности....
21 12 2025 12:24:53
Любое наше суждение об окружающем мире пристрастно, то есть насыщено эмоциями и чувствами. Эмоции - это язык нашего внутреннего мира. Человек может не задумываться о чем-то, случившемся на его глазах, однако возникшее переживание - гнев, радость, удивление, отвращение - сообщит ему об истинном значении происходящего. Управлять эмоциями очень трудно. Мы утратили чувство единства с природой. Мы болеем и не понимаем, что причина этого разлада с окружающим миром – в нас самих, поэтому помощь нужно искать, прежде всего, в себе. Главное – научиться быть самим собой. Поэтому начнем дорогу к себе самому со своеобразного знакомства с собой, своим отношением к себе....
20 12 2025 2:49:58
Цели урока: познакомить учащихся с основными этапами антропогенеза через хаpaктерные биологические и социальные изменения антропоидов; продолжить формировать умение сравнивать биологические объекты через составление таблицы и делать выводы на основе сравнения; продолжить воспитание атеистического материалистического мировоззрения через восприятие антропогенеза как естественного продолжения эволюции....
19 12 2025 14:45:34
Во время проведения урока учащиеся знакомятся с царством Monera как представителем и основателем первого уровня клеточной жизни. С особенностями жизни, строения, размножения и распространения бактерий. В конце урока проводится закрепление в виде беседы по результатам работы учащихся с дополнениями и уточнениями учителя.
...
18 12 2025 14:41:59
Урок помогает познакомить учащихся с защитными свойствами организма; раскрыть сущность иммунитета; познакомить с видами иммунитета.
...
17 12 2025 4:16:19
Отдаленная гибридизация — это такое скрещивание, при котором выбранные пары относятся к разным видам или родам, то есть отдаленные друг от друга не географически, а родственно. Цель отдаленной гибридизации заключается в получении особей, которые сочетают в себе ценные признаки и свойства различных видов....
16 12 2025 15:37:40
На уроке учащиеся получают знания о многообразии грибов, их роли в природе и жизни человека. Урок помогает решить триединую задачу обучения биологии: развитие интереса к предмету, изучение и понимание признаков и свойств живого, понимание места и роли человека в природе....
15 12 2025 20:45:47
Урок направлен на актуализацию знаний о строении клетки, полученных в 6-м классе, и на построение новых знаний в курсе цитологии. На уроке учащиеся работают в группах, что позволяет развивать коммуникативные навыки; предложенные задания направлены на развитие креативных умений, развитие критического мышления, умения анализировать, обобщать, делать выводы, презентовать свою работу.
...
14 12 2025 22:54:35
Данный урок может быть использован по программе Н.И. Сонина при изучении темы "Многообразие голосеменных". Проведение конференции позволяет обобщить материал по данной теме, дает возможность выставить всем оценки. Дети при подготовке к уроку используют дополнительную литературу....
13 12 2025 17:18:44
Урок с использованием игровых моментов как средства реализации активных форм работы, чтобы урок был результативным и познавательным.
...
12 12 2025 22:34:16
Борьба противоположностей - это основной закон Природы, а что касается парадоксов, то вот что об этом говорит писатель Игорь Росоховатский: "Человек как личность состоит из парадоксов. Сколько бы он ни имел, ему все мало. Это и плохо, и хорошо. Плохо потому, что из-за этого качества он совершает необдуманные поступки, разрушая согласие между Природой. Главной целью данной работы является воспитание нравственного отношения к природе как основе жизни и творческого развития"....
11 12 2025 15:12:25
Занятие достигает следующих целей: дать общее представление о кольчатых червях, об их эволюционном приобретении - сегментации; дать хаpaктеристику среды обитания, познакомить с внешним строением представителей класса малощетинковых на примере дождевого червя; провести наблюдение за поведением и рефлексами....
10 12 2025 1:57:47
Урок для учащихся основной ступени общего образования направлен на достижение образовательных результатов в контексте требований ФГОС ООО. В нем отражены способы достижения образовательных результатов (личностные, метапредметные, предметные)....
09 12 2025 0:51:13
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. ...
08 12 2025 8:55:23
На уроке рассматривается ода Ломоносова «Вечернее размышление о Божием величестве при случае великого северного сияния». На примере показывается, что научные труды Ломоносова не только прокладывали пути современному знанию, но и устремлены в будущее, к нам. По ходу урока учащиеся работают в электронном конспекте....
07 12 2025 16:28:52
На уроке проводится экспериментальная работа по группам, так как проведение и личное участие в опытах помогает учащимся усвоить процесс. Модульная технология обучения помогает четко поставить цели каждого этапа и по результатам сформулировать выводы, что позволяет добиться целостного понимания процесса фотосинтеза.
...
06 12 2025 21:24:56
Учеба в школе для ребенка – это поиск истины. В настоящее время, хаpaктеризующееся возросшим потоком информации, труднее вызвать удивление, изумление, которые питают в значительной степени стремление к знаниям. Это обязывает современного учителя искать пути, приемы, методы, которые позволили бы образовательную деятельность каждого школьника организовать на оптимальном для него уровне. Для этого учитель должен проявлять свои творческие способности.
...
05 12 2025 13:36:37
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 ::
Значение животных в природе и жизни человека
Семейство Розоцветные