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:
На уроке биологии дети изучают понятия: ареал, миграция, эндемик, космополит, реликт; учащиеся учатся приводить примеры видов эндемиков, космополитов, реликтов, различных видов миграций (возрастная, периодическая, непериодическая); составляют и озвучивают схемы (типы ареалов, виды миграции).
...
07 04 2026 12:39:45
В целях продуктивной познавательной активности урок выполнен в «Конструкторе школьных сайтов». На фоне эмоционального поэтического изложения темы в ассоциативной связи учитель вспоминает с учащимися фазы митоза. Нестандартная форма урока оживляет его, вызывает интерес учащихся к изучаемому материалу....
06 04 2026 12:25:52
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Презентация для учащихся 7-го класса по теме «Надкласс рыбы». Занятие построено на основе презентации....
05 04 2026 17:15:24
Из дикорастущих человек вывел все культурные растения, которые он выращивает на полях и огородах, применяя основные методы селекции — гибридизацию и отбор....
04 04 2026 10:40:35
![]("/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....
03 04 2026 5:55:14
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....
02 04 2026 13:14:31
Представлена система уроков по учебнику Мамонтова С.Г., Захарова В.Б., Сонина Н.И. Биология. Общие закономерности. 9-й класс. Используется одна презентация на все уроки. Имеются гиперссылки на схемы, таблицы, флэш-анимации. Урок сопровождается системой контроля знаний учащихся в виде интеpaктивных тестов. Приводится полный конспект вводного урока "Неорганические вещества, входящие в состав клетки".
...
01 04 2026 23:17:51
Урок знакомит учащихся с природными и культурными достопримечательностями наслегов родного района, воспитывает у учащихся чувство любви к родному городу, формирует национальное самосознание....
31 03 2026 11:59:47
Урок знакомит с понятием "краснокнижные растения". Учитель создает условие для знакомства с историей появления "Красных книг" в мире, стране и регионе. Учащиеся знакомятся с краснокнижными растениями своего края. Ребята изучают проблему "Жизнь под угрозой" через знакомство с причинами, угрожающими распространению видов растений....
30 03 2026 3:12:51
Урок биологии в 10-м классе знакомит учащихся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать "человеческий" белок, подробно останавливается на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид. Чтобы понять сущность этого процесса, начинается разговор о значении генной инженерии.
...
29 03 2026 0:14:55
Вкус — процесс восприятия вкусовых свойств веществ, попадающих на рецепторы слизистой языка и полости рта. Жизненная роль вкусовых ощущений, как и обонятельных, меньше, чем зрительных и слуховых....
28 03 2026 19:24:32
Учиться – значит исследовать мир. Но мир бесконечен, он не вмещается в рамки урока. В клубе ребята расширяют и закрепляют знания в тесном сотрудничестве и коллективном взаимодействии; это способ подготовки к итоговой аттестации....
27 03 2026 13:32:12
Предложены авторские варианты планирования межпредметных связей в темах курса «Человек и его здоровье», 8-й класс. Интегрированный урок (биология, физика и химия), представленный в данной работе, проводился с целью обобщения, изучения и закрепления материала по теме. Урок рассчитан на два академических часа....
26 03 2026 0:45:27
Представлен конспект урока биологии для учащихся 8-х классов по теме "Работа сердца"....
25 03 2026 6:13:44
На уроке биологии поставлены следующие задачи: изучить строение, функции, виды кровеносных сосудов; определить значение кровообращения для организма человека; выяснить, какими способами можно укрепить и сохранить работоспособность трaнcпортной системы.
...
24 03 2026 15:55:57
Одной из задач изучения раздела биологии "Многообразие живых организмов" является воспитание убежденности в бережном отношении к окружающей природе. Эта задача является сквозной при изучении курса. Урок изучения нового материала. Форма проведения: устный журнал....
23 03 2026 17:49:53
Биография Ломоносова – это биография «молодой науки российской». Его идеи послужили становлению биологии. В связи с этим мной организована игра, показывающая учащимся Ломоносова как биолога и просветителя. Игра предназначена для учащихся 8–9-х классов....
22 03 2026 17:31:48
Предложенный урок развивает понятия о многообразии живых организмов, изучает особенности строения, питания, размножения шляпочных грибов. ...
21 03 2026 16:39:46
Использование этой технологии позволяет значительно разнообразить уроки естественно-научных дисциплин. Основная идея технологии «Обучение в сотрудничестве» - учиться вместе.
...
20 03 2026 22:12:48
Урок помогает повторить строение и функции нервной системы, развивать умение сравнивать, устанавливать причинно-следственные связи, обобщать и делать выводы, развивать навыки самостоятельной работы с учебным материалом....
19 03 2026 14:13:41
На уроке учащиеся знакомятся с терминологией, особенностями строения пoлoвoй системы и нереста рыб как первых позвоночных животных. Комбинированный урок с применением ИКТ. Презентация позволяет учителю быстро проверить уровень усвоения школьниками предыдущего материала и сразу оценить его....
18 03 2026 18:50:34
Игра проводится для учащихся 7-х классов в рамках проведения предметных недель с целью повышения интереса учащихся к изучению курса «Животные». Задача игры: формировать знания о происхождении, повадках и особенностях домашних и диких животных.
...
17 03 2026 12:52:29
Нетрадиционная форма урока с использованием методов интеpaктивного обучения является наиболее целесообразной в классах гуманитарного профиля.
Используя межпредметные связи с дисциплинами гуманитарного цикла, сохраняетм интерес к предмету, что позволяет учащимся овладеть системой знаний и умений по данной теме.
...
16 03 2026 12:55:55
Данная разработка предназначена для учащихся 8-го класса. При прохождении темы "Органы чувств" более интересным и привлекательным вариантом является компьютерный. Разработка включает вводную часть, где учитель знакомит с общим понятием "анализатор", предполагает активное включение учащихся в работу по изучению данной темы, презентацию учащихся по теме "Зрительный анализатор", а также различные варианты контроля. ...
15 03 2026 7:21:32
Для реализации компетентностного подхода работа выстроена поэтапно. При повторении изученного материала учащиеся делают вывод о значение пoлoвoго размножения как важного шага в ходе эволюции всех живых организмов. Выдвигают гипотезы о способах размножении низших растений, результат сравнивают с учебником. Совершенствуют умения чтения и построения схем, анализа, обобщения полученной информации, делают выводы, проявляя степень самостоятельности....
14 03 2026 23:47:10
Визитной карточкой нашего села является сосновый бор. Представленная разработка урока позволяет сформировать определенные биологические понятия на примере природного сообщества «Сосновый бор», что способствует воспитанию любви и бережного отношения к природе родного края....
13 03 2026 22:29:46
Изучение фотосинтеза занимает важное место в курсе изучения ботаники. Предложенные схемы помогут учащимся усвоить суть процесса фотосинтеза и осознанно применять знания для объяснения значения фотосинтеза для жизни на Земле....
12 03 2026 1:51:28
Викторина для учащихся 8–9-х классов на предметной неделе. Цель мероприятия: повторение и обобщение знаний, полученных при изучении курса «Биология. Человек» в системе занимательных заданий. Учащимся предлагаются занимательные задания в виде кроссворда, ребусов, эвристических вопросов, что значительно активизирует познавательный интерес к биологической науке....
11 03 2026 8:36:27
Урок помогает подвести итог изучения темы, проверить качество усвоения знаний, продолжить формирование у учащихся навыков получения знаний путем самостоятельной работы с различными источниками информации....
10 03 2026 9:10:41
Методическая разработка внеклассного мероприятия экологической тематики для учащихся 7–9-х классов, демонстрирующего важность решения экологических проблем на современном этапе развития общества. Мероприятие позволяет привлечь внимание учащихся к актуальной проблеме современности. Способствует формированию экологической культуры и экологического мышления у школьников. В ходе игры соревнуются комaнды учащихся, выполняя интересные творческие конкурсные задания....
09 03 2026 16:18:16
Закрепление и расширение знаний о значении эндокринной системы, особенностях функционирования желез внутренней секреции. Научиться определять болезни, связанные с гипо- или гиперфункцией желез внутренней секреции на примере литературных героев....
08 03 2026 7:30:51
Эту сказку можно использовать на уроках окружающего мира по теме “Защита окружающей природы”, на уроках биологии по теме «Роль человека в природе. Роль школьников в охране природы. Правила поведения в природе», на классных часах, на занятиях экологического кружка для воспитания бережного отношения к природе....
07 03 2026 11:10:42
Использование разных педагогических приемов во время урока способствует развитию активной познавательной деятельности учащихся. Одним из таких приёмов является написание творческих работ учащимися. Они развивают образное и логическое мышление, раскрывают таланты и творческие возможности детей, будят фантазию и воображение, вызывают интерес к теме....
06 03 2026 11:48:14
Урок рассматривает статистические данные, способы определения пола и закономерности наследования генов, сцепленных с полом; раскрывает причины возникновения сцепленных с полом генетических болезней, формирует представления о различиях мужского и женского организмов. Рекомендуется соблюдать тактичность изложения материала, в классе могут быть учащиеся с наследственными заболеваниями. Используются оптимистические прогнозы о возможных способах лечения заболеваний....
05 03 2026 21:16:51
Цель работы: показать роль насекомых как переносчиков возбудителей болезней человека и паразитов сельскохозяйственных животных, используя элементы технологии РКМЧП (развитие критического мышления через чтение и письмо)....
04 03 2026 11:30:54
Зоология изучает строение, жизнедеятельность животных, закономерности их расселения и взаимосвязь с окружающей средой. Описывает эволюционные процессы, этапы развития животного мира....
03 03 2026 19:30:18
Следует помнить, что не природе нужна защита (она сильнее человечества), а людям, чтобы жить.
...
02 03 2026 5:20:58
Представлены конспекты уроков биологии в 6-м классе по теме "Общая хаpaктеристика грибов. Шляпочные грибы. Плесневые грибы, грибы-паразиты. Час занимательной микологии", по программе В.В. Пасечника (базовый уровень).
Уроки комбинированные, с элементами интеграции по совершенствованию знаний и умений учащихся. В их основе лежит самостоятельная поисковая деятельность учеников.
Уроки развивают познавательный интерес учащихся к предмету, формируют осознанное расширение кругозора, любознательности....
01 03 2026 15:13:16
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.
...
28 02 2026 14:50:51
ФГОС предполагает наличие у учителя технологических карт уроков, которые определяют деятельность как учителя, так и ученика. В технологической карте определены УУД, формируемые на уроке, прописаны деятельность ученика и учителя, показаны используемые технологии....
27 02 2026 10:25:49
Задачи по биологии. Код ДНК В продолжение предыдущего поста. Есть еще один тип задач включенных в задание С5, это задачи по молекулярной биологии. Для их решения необходимы знания о структуре нукле…...
26 02 2026 12:23:43
Переходные формы — археоптерикс и археорнис — в виде ископаемых остатков (отпечатков) обнаружены в верхнеюрских отложениях....
25 02 2026 7:34:24
Урок разработан для учащихся 5-го класса, насыщен новыми терминами, большим объемом нового материала, но использование современной информационной технологии и игровых элементов позволяют сделать урок интересным и легким в восприятии материала.
...
24 02 2026 17:43:19
Урок проводится в форме игры-симпозиума с маской «Откровения». Действующие лица: ведущие, эксперты, группа ученых (вирусолог, иммунолог, цитолог, эпидемиолог), врачи и аудитория. Знакомство с особенностями строения вируса иммунодефицита человека и прогрессивными исследованиями ученых по вопросу его развития, распространения, определения путей преодоления этого cмepтельного недуга....
23 02 2026 17:29:45
Урок изучения нового материала по теме: "Тип Члeнистоногие животные". Форма проведения урока - групповая исследовательская деятельность. Учащиеся работают с биологической литературой, составляют хаpaктеристику основных отрядов класса "Насекомые". Каждая группа представляет выполненную работу.
...
22 02 2026 19:33:58
Предстален конспект урока на тему "В здоровом теле - здоровый дух. Оценка состояния здоровья учащихся на основе антропометрических исследований и разработка рекомендаций по его улучшению", проведенного для учащихся 8-х классов....
21 02 2026 23:59:36
Папоротники распространены фактически по всему земному шару, начиная с пустынь и кончая болотами, рисовыми полями и солоноватыми водоемами. Наиболее разнообразны — в тропических влажных лесах....
20 02 2026 11:46:33
Урок по теме "Строение и свойства веществ" является вторым в изучаемой теме. Материал урока подобран так, чтобы учащиеся могли активизировать знания о веществе и сформировать новые. Урок несёт большую информационную нагрузку, т.к. происходит формирование первоначальных знаний (о молекулах, расположении молекул в веществах, зависимости свойств веществ от молекулярного строения), которые будут расширяться и углублляться на последующих уроках....
19 02 2026 6:27:15
Существующая система учета успеваемости является формальной и направлена лишь на накопление оценок и определения по ним качества работы учителя и учащихся. Таким образом, назрела необходимость в изменении не только методик и технологий обучения, а главным образом, технологии контролирующей и оценивающей деятельности учителя. Целью является теоретическое и экспериментальное обоснование рейтингово-балльной оценки деятельности учащихся, как более эффективной системы при обучении биологии, более полно отвечающей требованиям учебного процесса....
18 02 2026 2:26:13
При использовании мультимедиа-презентаций в процессе объяснения новой темы достаточно линейной последовательности кадров, в которой показаны самые выигрышные моменты темы. На экране появляются определения, схемы, которые ребята записывают в тетрадь, мне не приходится тратить время на повторение, успеваю рассказать больше. ...
17 02 2026 14:23:14
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 ::
