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:
При подготовке к уроку использовались элементы проектной технологии: учащиеся класса получили задание подготовить сообщения о роли питательных веществ для организма человека, этапах пищеварения и значении кулинарной обработке пищи. В ходе урока применялись элементы здоровьесберегающих технологий: физкультминутка в конце логически законченной части урока, изменение поз учащихся в течение урока.
...
15 01 2026 10:12:46
Следует помнить, что не природе нужна защита (она сильнее человечества), а людям, чтобы жить.
...
14 01 2026 8:27:45
Представлен урок биологии в 7-м классе с использованием интеpaктивной доски Hitachi и мультимедийных пособий. В ходе урока представлено использование ИКТ, что расширяет возможности учителя, позволяет разнообразить его методический арсенал, активизировать познавательную деятельность учащихся. Данный опыт может быть интересен учителям других предметов, как пример использования интеpaктивной доски и мультимедийных пособий....
13 01 2026 9:13:57
На уроке формируются универсальные учебные действия с учетом потребностей и интересов учащихся знаковым полем "Размножение". Используется метапредметный подход: рисунок-схема. Урок предлагает активную групповую работу по технологическим картам. Учащиеся выявляют особенности пoлoвoго и бесполого размножения у растений....
12 01 2026 19:38:19
Экологическая викторина "Лесные жители" проводится во внеурочное время и направлена на углубление знания, полученные на уроках биологии и экологии. Хочется верить, что данная викторина поможет в воспитании чутких и внимательных к окружающему миру людей, способных удивляться красоте и совершенству природы, ответственных за её сохранение....
11 01 2026 15:33:57
Урок основан на интеpaктивных методах обучения, таких как «Мозговая атака», «Кооперативная деятельность», при которых ученики обучают друг друга, учатся друг у друга, в процессе которых создается положительная психологическая атмосфера и достигается активность каждого ученика....
10 01 2026 3:47:21
Конкурс позволяет закрепить, углубить знания учащихся, а также активизировать познавательную деятельность. Значительна роль данного конкурса для экологического обучения и привития экологической культуры, чувства сопереживания, гуманности к окружающим, в том числе птицам.
...
09 01 2026 13:45:57
Данный урок – урок изучения нового материала по технологии развития критического мышления, в основе которого лежит самостоятельная работа учащихся с различными источниками информации. Такой подход позволяет развивать критическое мышление школьников....
08 01 2026 5:16:10
Проблема происхождения пoлoвых различий, механизм определения пола и поддержание определённого соотношения полов в популяции увлекательна и вместе с тем очень важна для теоретической биологии. Вопросы о том, почему мальчики и дeвoчки рождаются примерно в равном количестве, по какой причине это же соотношение полов наблюдается у большинства животных из поколения в поколение, не могли не волновать ученых....
07 01 2026 9:47:36
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок знакомит учащихся с классификацией копытных млекопитающих, особенностями их строения и средой обитания. Использование на уроке ИКТ повышает познавательный интерес к предмету. Ученики осознают необходимость охраны копытных млекопитающих на примере животных своего региона....
06 01 2026 18:43:50
Урок в коррекционной школе VIII вида служит формированию представлений учащихся о закаливании организма человека, знакомит учащихся с основными правилами и видами закаливания: солнечными ваннами, воздушными ваннами, водными процеДypaми, призван показать значимость закаливающих процедур....
05 01 2026 23:42:25
На уроке используются элементы модульной технологии, которая позволяет учащимся самостоятельно добывать новые знания и работать в индивидуальном режиме....
04 01 2026 10:10:27
В статье описана роль животных в жизни человека. Хаpaктеризуются все обитатели жилища человека; выявляется влияние живых организмов на здоровье человека, взаимосвязь состояния здоровья человека и экологического состояния квартиры как среды его обитания....
03 01 2026 1:10:30
Учитель продолжает формировать представления о возникновении Земли. На уроке рассматриваются особенности внутреннего строения и внешних оболочек Земли. Рельеф Земли. Создаются условия для развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся на уроке с целью углубления знаний....
02 01 2026 17:13:33
Обобщение знаний по теме «Класс Птицы» проводится всегда интересно, ярко, красочно. Урок проводится в форме путешествия по материкам. Использование при проведении этого урока метода информационных листов сделает его еще и результативным, т.к. поможет систематизировать уже имеющиеся знания....
01 01 2026 23:25:24
На уроке рассматривается классификация горных пород. Приведена разработка пpaктической работы по коллекции минералов....
31 12 2025 10:45:59
Массовое размножение грызунов приводит к увеличению численности хищников и паразитов, которые сокращают численность популяции грызунов....
30 12 2025 21:55:20
В настоящее время в учебных заведениях широко применяется образовательная технология - научно-исследовательская деятельность. Её целью является воспитание образованной, гармонически развитой и творческой личности. Научно-исследовательская деятельность позволяет наиболее полно выявлять и развивать как интеллектуальные, так и творческие способности детей....
29 12 2025 11:23:48
Урок систематизирует знания учащихся о вирусах. Подробнее рассматривается вирус птичьего гриппа.
...
28 12 2025 17:15:47
Урок биологии в 5-м классе по программе Понаморевой И.П. является 2-м в теме «Растения». Тип урока: урок комплексного применения знаний с целью продолжить формирование представления об органах растений: вегетативных и генеративных; значении их для растения; развитие понятий “орган”, «голосеменные», «покрытосеменные» «вегетативные органы» «генеративные органы» формирование представлений о двух группах органов, вегетативных (побег и корень) и генеративных (цветок, плод с семенами)....
27 12 2025 16:30:37
Неделя здоровья для учащихся всей школы обычно заканчивается итоговым мероприятием. Им может быть конференция, устный журнал, вечер. Главное в проведении вечера показать учащимся вред курения для здоровья, повысить активность школьников, раскрыть творческие способности учащихся....
26 12 2025 18:12:57
Урок построен по принципу динамичности, предлагает различные виды тренировочной деятельности учащихся с целью подготовки к ЕГЭ по разделу «Клетка». Урок может использоваться при повторении, обобщении и контроле знаний....
25 12 2025 3:50:41
Урок построен на активизацию познавательной деятельности учащихся на основе личностно-ориентированного подхода к обучению и воспитанию школьников с использованием информационно-коммуникативных технологий, программ интеpaктивной доски «СМАРТ». Призван дать представление учащимся о многообразии птиц, сложных и многообразных группах, а также введению понятия экологические группы птиц, содействовать сознательному пониманию актуальности проблемы биоразнообразия птиц в современном мире....
24 12 2025 15:20:30
Кишки начинаются от желудка и заканчиваются aнaльным отверстием. Стенки кишки, как и желудка, состоят из трех слоев. Слизистая оболочка содержит много пищеварительных желез, выделяющих ферменты....
23 12 2025 5:52:32
С болью В.П. Астафьев пишет, как гибнет природа, как разрушается душа человека. Ведь уничтожая природу, человек уничтожает и себя. Чем закончилась борьба человека с рыбой? После чего рыба отпустила человека? Что хотел сказать писатель, назвав свое произведение "Царь-рыба"? На все эти вопросы учащиеся находят на уроке ответы....
22 12 2025 8:40:43
Растения при всей своей красоте все же могут быть опасными для их владельца. Всем известны положительные качества, которые им свойственны, они улучшают и наполняют помещение кислородом, дарят нам эстетическую красоту. Но есть такие растения, которые лучше не держать в квартире, особенно если у вас есть дети и домашние питомцы....
21 12 2025 14:10:16
Тело спирогиры состоит из неветвящихся нитей, которые состоят из одного ряда одинаковых, вытянутых, цилиндрических клеток, имеющих длину от нескольких миллиметров до 8-10см...
20 12 2025 18:30:22
Содержанием статьи является обобщение опыта работы по методике проведения нестандартного урока биологии в 7-м классе по теме "Класс Земноводные"....
19 12 2025 14:16:14
Урок природоведения с использованием компьютерных технологий в 5-м классе....
18 12 2025 5:56:26
Cтатья знакомит учащихся с понятием «биосфера» как гигантской экологической системой земного шара. Рассматривается структура биосферы, выявляются ее функции, выделяются границы биосферы, роль живого вещества в биосфере....
17 12 2025 6:27:14
Урок способствует формированию знаний об изменении температуры воздуха с высотой; знакомит с процессами образования облаков, видами осадков. Расширяются знания учащихся о воздухе, полученные в начальной школе....
16 12 2025 6:10:12
Сознание человека — это своеобразное объединение всех более простых форм отражения: ощущений, понятий, чувств и действий, иначе говоря, такая обобщающая форма отражения действительности, в которой с наибольшей полнотой выражено то, что составляет специфику человека, коренным образом отличающую его от животных....
15 12 2025 12:46:15
Назначение пpaктики состоит в закреплении теоретических знаний об окружающей среде, которые школьники получили на уроках при изучении разных учебных предметов. Ребята овладевают навыками учета ресурсов в условиях реального природного окружения при самостоятельных исследованиях, обработки и оформления их результатов, а также трудовыми навыками, связанными с улучшениями природной среды и уходом за ней.
...
14 12 2025 19:57:38
Цель урока - напомнить учащимся сущность гомеостаза как необходимого условия существования биологических систем; формировать знания о взаимосвязи пластического и энергетического обменов, которые обеспечивают единство метаболизма; углубить знания о роли ферментов в метаболизме....
13 12 2025 5:15:43
Формирование критического мышления подразумевает развитие у учащихся отношения к миру, к себе на основе самостоятельной, осмысленной позиции, повышение коммуникативного потенциала личности. Урок построен в стратегии "Зигзаг" (название отражает нелинейный, зигзагообразный хаpaктер работы с информацией), в основе которой лежит идея взаимообучения.
...
12 12 2025 15:57:19
Вашему вниманию предлагается две презентации. В них содержится очень много познавательного, интересного и поучительного материала по данной теме. ...
11 12 2025 6:43:39
Аскарида человеческая - один из самых крупных гельминтов в природе (до 40 см). Рассмотрим пути заражения, симптомы и профилактику заражения аскаридозом....
10 12 2025 14:46:32
Учебное занятие моделируется в рамках проектной технологии, что позволяет использовать широкий спектр дидактических приемов: обучение в паре и группе, проблемное и частично-поисковое обучение, дискуссии. Урок поможет углубить и обобщить знания учащихся об особенностях жизни и развития червей-паразитов; проверить умения выделять признаки приспособленности к условиям обитания....
09 12 2025 4:12:54
Рыбы служат источником лекарственного рыбьего жира, богатого витамином A и D, рыбного клея, кожи, рыбной муки, используемой на корм скоту....
08 12 2025 4:18:21
Цель урока: углубить знания учащихся об особенностях воздействия человека на окружающую среду. Особый акцент делается на определении значения природы в нашей жизни, развитии у школьников мотивации и стремления оберегать ее. Содержание и особенности проведения урока позволяют подготовить учеников к домашнему сочинению, работа над которым должна активизировать рефлексивные и ценностные личностные психологические механизмы обучающихся, способствовать формированию их экологического сознания....
07 12 2025 21:24:23
Цели урока: охаpaктеризовать особенности строения и свойства нуклеиновых кислот; раскрыть их роль в хранении и передаче наследственной информации....
06 12 2025 9:21:24
По данным психологов наибольшее количество информации дети усваивают не от общения с учителями и родителями, а от общения друг с другом. Предлагаемый урок - лекция, которая проводится заранее подготовленными, мотивированными учащимися. "Лекторы", используя в качестве модели плазмалеммы мыльный пузырь, помогают слушателям выделить и сформулировать основные выводы по теме. Закрепление полученных знаний проводится с помощью заданий в формате ЕГЭ.
...
05 12 2025 2:49:38
Интеpaктивный плакат "Грибы", выполненный в программе PowerPoint, включает в себя объемный материал для уроков и внеурочной деятельности. Мультимедийное сопровождение стало необходимым на уроках всех направлений. Оно предоставляет возможность демонстрировать работы мастеров и объекты реального мира, работать в интеpaктивном режиме с данными объектами....
04 12 2025 0:11:33
Созданная на уроке субъект-субъектная учебная ситуация позволяет ученикам перестать функционировать по принципу "меня учат" и начать действовать по принципу "я учусь". Реализуемый на уроке системно-деятельностный подход позволяет каждому ученику включиться в разнообразные виды исследовательской деятельности. В основе формирования исследовательской компетентности лежит решение ситуативной задачи....
03 12 2025 11:38:14
В статье автор рассматривает организацию проектной деятельности учащихся при изучении биологии в школе. Как увлечь учащихся проектной деятельностью? Как правильно организовать работу учащихся над проектом? Основные этапы работы над проектом и основные требования к оформлению. Использование компьютерных технологий в работе школьников и результативность создания проекта.
Работа учащихся с проектами апробирована автором, используется в работе школьного НОУ по биологии и как один из этапов подготовки к итоговой аттестации....
02 12 2025 9:44:58
Урок по биологии проводится по принципу телевизионной передачи «Своя игра». На этой игре обучающиеся 8-х классов должны показать свои знания об анализаторах и органах чувств. Этот урок позволяет повысить познавательный интерес к предмету, развивает у учащихся логическое мышление и способности делать выводы, воспитывает чувства коллективизма и сопереживания....
01 12 2025 10:41:52
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.
...
30 11 2025 2:58:50
Контрольно-обобщающий урок для 6-го класса с целью закрепить и обобщить материал темы; проконтролировать уровень учебных компетенций учащихся с помощью КИМ....
29 11 2025 3:51:24
Урок разработан для учащихся, работающих в группах с дополнительным материалом, вопросами и заданиями, выявляющими механизм приспособления в результате действия естественного отбора.
...
28 11 2025 4:30:19
Учащиеся формируют знания об особенностях строения и жизнедеятельности водорослей, роли в природе и жизни человека. Развивают умения анализировать и систематизировать информацию;
формируют эмоциональное отношение к водорослям....
27 11 2025 11:58:15
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 ::
Урок изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"
Значение животных в природе и жизни человека