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 изучения нового материала проводится в 6-м классе по программе И.Н. Понамаревой. Создание на уроке ситуации интеллектуального затруднения, использование проблемных задач способствует творческому мышлению, столь необходимому каждому в повседневной жизни. На уроке создаются условия для развития познавательных, творческих, коммуникативных и рефлексивных способностей учащихся. Объяснение нового материала на уроке происходит с использованием компьютерной презентации. Это обеспечивает активное восприятие нового учебного материала, позволяет учителю организовать новые, нетрадиционные формы учебной деятельности, широко использовать методы активного, деятельностного обучения в организации творческой работы учащихся, сделав изучение биологии более мобильным....
10 01 2026 19:50:40
Данная предметно-ориентированная программа предназначена для учащихся
9-х классов и рассчитана на 9 часов. Программа включает углубление знаний о приспособлении живых организмов к периодическим изменениям среды, а также дает возможность приобретения знаний пpaктической направленности о применении фотопериодической реакции растений и животных в хозяйственной деятельности человека....
09 01 2026 8:30:26
Урок аналитического мышления, выстроенный по технологии В.В. Шогана. Он состоит из таких модулей, как интрига, воспоминание, изучение нового материала, действенное закрепление, раскрытие интриги. Урок аналитического мышления — это особое состояние сознания. На уроке происходит знакомство с голосеменными растениями, сравнение с представителями других отделов царства растений....
08 01 2026 0:24:48
В настоящее время состояние образования вызывает противоречивые мнения, но школа обеспечивает получение востребованного образования. Его цели и задачи направлены на формирование общей культуры, духовно-нравственное, социальное, личностное развитие детей, их саморазвитие и самосовершенствование, социальную успешность, развитие творческих способностей, сохранение и укрепление здоровья....
07 01 2026 16:28:22
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 01 2026 10:45:51
Программа по формированию культуры здорового образа жизни предоставляет возможность учащимся пополнить свой багаж знаний о сохранении и укреплении здоровья, реализовать индивидуальные способности, проявить организаторские навыки....
05 01 2026 23:18:30
Урок активизирует познавательную, исследовательскую деятельность учащихся с цифровыми образовательными ресурсами для прочного усвоения материала. Цель урока: изучение строения и размножения мхов, их значения в природе и жизни человека....
04 01 2026 2:50:41
Экологический компонент в школьном курсе биологии необходим для формирования экологической компетентности учащихся и изучения природы во всем ее многообразии. Благодаря экологическому компоненту учащиеся изучают наиболее распространенные и важные для жизни и деятельности человека виды растений и животных; рассматривают влияние антропогенного фактора на живую природу; изучают влияние среды на здоровье человека и условия его сохранения.
...
03 01 2026 23:11:58
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок «Многообразие птиц в природе» построен по принципу интеллектуальной передачи «Своя игра». Развивается познавательный интерес учащихся, анализ и синтез информации, обобщение, сравнение, установление причинно-следственных связей, расширяется кругозор....
02 01 2026 2:29:42
Программа помогает овладеть основными навыками ведения здорового образа жизни – залога долголетия. Она включает два раздела: здоровье человека и его компоненты, человек и окружающая среда. ...
01 01 2026 11:35:38
Учащиеся знакомятся с многообразием приматов; выявляют их хаpaктерные особенности, признаки высокой организации по сравнению с другими животными; показывают сходство приматов с человеком; формируют бережное отношение к природе, прививают любовь к животным. В помощь учителю представлена презентация. На уроке использованы различные педагогические методы: информационные, фронтальные (вопрос ‒ ответ), игровые....
31 12 2025 14:57:16
В статье представлен модульный урок по изучению особенностей строения и образа жизни млекопитающих животных; систематике и ознакомление с некоторыми отрядами класса Млекопитающие.
...
30 12 2025 18:59:52
На уроке учащиеся актуализируют и закрепят имеющиеся знания о значении насекомых, способах борьбы с насекомыми – вредителями (их преимуществами и недостатками), осознают необходимость мер охраны насекомых и мест их обитания. Приобретут навыки делового общения, получат важный опыт совместной деятельности в ходе непосредственного общения друг с другом при коллективном решении поставленных задач....
29 12 2025 18:34:28
Цель викторины - обобщение и закрепление знаний, расширение кругозора по предмету....
28 12 2025 10:29:10
Следует помнить, что не природе нужна защита (она сильнее человечества), а людям, чтобы жить.
...
27 12 2025 22:15:23
Способность летать требует больших затрат энергии, определяя как внешние морфологические особенности, так и внутреннее строение птиц. Органы пищеварения птиц хаpaктеризуются полным отсутствием зубов у современных птиц. У зерноядных птиц мышечный отдел желудка служит для механического перетирания пищи....
26 12 2025 1:55:47
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....
25 12 2025 3:55:57
Свертывание крови – физиологический процесс, предотвращающий выход плазмы и клеток крови из кровеносного русла, путем поддержания целостности сосудистой стенки....
24 12 2025 21:52:55
Цели урока: повторить и систематизировать знания о строении, жизнедеятельности члeнистоногих; проверить умения учащихся распознавать изученных животных на рисунках; формировать бережное отношение к окружающей природе....
23 12 2025 10:22:38
Основная цель решения задач по генетике состоит в освоении новых приёмов логического анализа ситуаций, в исследовании того, как меняется проявление общих законов в зависимости от тех или иных конкретных условий. Тема заключает в себе широкие возможности для организации пpaктических работ (составление родословной по сказке А.С. Пушкина, роль врача в медико-генетической консультации составляющего родословную пробанда).
...
22 12 2025 13:49:16
На динамичном этапе развития школы возникают трудности, которые связаны с объективными изменениями в общественной жизни. К ним относятся использование ИКТ-ресурсов, информационный поток, не подверженный цензуре и научному рецензированию, смена ценностных ориентаций, изменение запроса к учителям в отношении ведущих компетенций, которые необходимо формировать у воспитанников....
21 12 2025 21:11:57
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
На уроке учащиеся вспоминают материал 6-го класса по строению корней, листьев, цветков, плодов и применяют полученные знания для изучения темы "Семейства крестоцветные". Выявляют особенности строения растений семейства, рассматривают представителей, выясняют важность растений для человека....
20 12 2025 14:26:48
Автором предложена разработка сценария празднования Дня птиц «Здравствуйте, птицы!» и форма проведения мероприятия: конкурсно-игровая. В сценарий включены произведения знаменитых поэтов и писателя. Предложено музыкальное оформление праздника, использование современных технических средств: компьютера, проектора....
19 12 2025 17:49:31
Мир живой природы разнообразен и уникален. Это и простейшие одноклеточные организмы, и многоклеточные: растения, грибы, животные. Материал можно использовать фрагментами на различных уроках с 5-го по 7-й класс для ознакомления с представителями живой природы....
18 12 2025 2:28:40
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....
17 12 2025 17:35:11
Учащиеся исследуют начальные этапы развития жизни на Земле, выявляют причинно-следственные связи и последствия и делают вывод о направлении эволюции. На уроке используется технология индивидуально-группового обучения. ...
16 12 2025 10:37:30
Чумка собак сопровождается поражением слизистых оболочек, кожи и центральной нервной системы. При остром течении чумки, собака погибает в течении 24 часов....
15 12 2025 21:29:56
Исследование предполагает межпредметную интеграцию, что позволяет учитывать при работе с детьми их интересы к различным дисциплинам....
14 12 2025 0:31:18
Урок-путешествие по природоведению для 5-го класса. Разработан в соответствии со структурой программы для общеобразовательных школ авторов А.А.Плешакова и Н.И.Сонина и учебника для общеобразовательных школ этих же авторов. Тема изучается в течение двух уроков. На первом уроке изучается новый материал, а на втором уроке проводится завершение его изучения и закрепление полученных знаний. На дом учащиеся получают творческое задание....
13 12 2025 11:26:44
Цель урока: обобщить и систематизировать знания о моллюсках....
12 12 2025 11:29:22
Урок повторяет и закрепляет знания учащихся по теме через вовлечение их в активную деятельность на уроке. В ходе урока идет обобщение знаний после изучения темы "Птицы". Именно на таких уроках завершается развитие биологических понятий, служащих основой усвоения нового учебного материала. На уроке проверяются сразу несколько компонентов: теоретические знания, умение работать с таблицами, проводить сравнительный анализ....
11 12 2025 8:55:33
Для проведения физкультминуток на уроках анатомии в 8-м классе были подобраны упражнения, соответствующие темам уроков. Например, на уроке "Осанка" выполняются упражнения "Птица перед взлетом". При изучении зрительного анализатора делаются упражнения для глаз, способствующие профилактике миопии. При изучении дыхательной системы выполняется упражнение по методике Стрельниковой, которое помогает постановке голоса, укреплению дыхательных мышц. Используя упражнения можно улучшить здоровье детей....
10 12 2025 8:53:46
Тема урока дает возможность учителю и ученикам расширить представление о наследственности и изменчивости организмов, расширяет знания учащихся о генетических заболеваниях, о методах, используемых при диагностике различных патологических заболеваний, передаваемых по наследству, и их профилактике.
...
09 12 2025 0:25:17
Сформировать знания о хаpaктерных признаках грибов как самостоятельного царства живой природы, об особенностях строения и жизнедеятельности шляпочных грибов, о съедобных и ядовитых грибах....
08 12 2025 8:11:46
У многоклеточных организмов клетки разных тканей удалены друг от друга. Поэтому у них сформировалась трaнcпортная система.обеспечивающая поступление газов и...
07 12 2025 1:24:54
Урок биологии по теме «Двойное оплодотворение». Учащиеся узнают новый материал и закрепляют ранее полученные знания по темам «Цветок» и «Плод». Ведется с применением ИКТ....
06 12 2025 20:11:36
Цель сформировать знания о происхождении, распространении, хаpaктерных особенностях внешнего и внутреннего строения отдела "Голосеменные растения"; научить узнавать их в природе, отличать от других отделов растений; сформировать представление об эволюционном значении строения голосеменных, как наиболее сложно организованных по сравнению со споровыми растениями....
05 12 2025 14:40:20
Тема урока связана с предыдущими темами, опирается на уже имеющиеся знания о строении клетки. Урок дан в теме "Клеточное строение растений", на которую отводится 4 часа. Урок разработан по программе для основной общеобразовательной школы. Автор В.В. Пасечник, В.В. Латюшин, В.М. Пакулова....
04 12 2025 13:16:24
Урок природоведения в 5-м классе проводится в рамках курса «Природоведение. Введение в биологию и экологию» (Т.С.Суховой, В.И.Строганова). Акцент делается на двух функциях: укрепление растений в почве, где важно сформулировать представления о малой подвижности растений; поглощение воды с растворенными минеральными веществами, так как эти знания необходимы для усвоения понятий о роли растений в круговороте веществ....
03 12 2025 0:21:20
Цели урока: познакомиться с основными группами доказательств эволюции животных; научиться приводить примеры доказательств эволюции животного мира....
02 12 2025 0:38:56
Настоящая работа является специальным исследованием, посвященным населению и экологии огаря. Определена роль степных водоемов в экологии птиц степных озер. Представляет собой уникальный и очень динамичный комплекс, для которого хаpaктерны высокая степень систематического разнообразия, быстрая смена видового состава и большая плотность населения. Учащиеся проводили наблюдения в период 2005—2008 гг.
...
01 12 2025 18:48:12
Данный урок можно провести после прохождения тем «Рыбы», «Земноводные», «Пресмыкающиеся». Форма проведения – КВН. В рамках подготовки к уроку учащимся можно предложить подобрать фотографии и рисунки по теме «Многообразие представителей классов рыбы, земноводные, пресмыкающиеся. Начать урок можно с презентаций учащихся на данную тему, с целью обобщения и повторения изученного материала.
Цель урока – обобщить знания учащихся по темам, проверить знания анатомии, физиологии и многообразия представителей перечисленных классов, а также особенностей поведения и образа жизни, привлечь внимание учащихся к проблеме охраны животных....
30 11 2025 7:56:34
Сущность модульного обучения – это самостоятельное достижение целей учебно-познавательной деятельности в процессе работы над модулем, в котором объединены учебное содержание и приемы учебной деятельности по овладению этим содержанием. Представленный план урока по теме "Органы пищеварения" (7-й класс) состоит из двух частей: план для учителя и карточка для ученика. Такой урок ориентирован на активную учебную деятельность детей, освоение приемов, которые способствуют быстрому и качественному усвоению содержания учебных предметов и развитию у учащихся всех "само" - самопланирование, самоанализ, самоконтроль и т.д....
29 11 2025 21:18:49
В статье дано определение самостоятельной работы, рассмотрены уровни самостоятельной деятельности учащихся в соответствии с их учебными возможностями, требования к организации самостоятельных работ на уроке и виды самостоятельных работ....
28 11 2025 0:21:27
Презентация может быть использована в ходе объяснения новой темы.
...
27 11 2025 20:50:40
Основной задачей современной общеобразовательной школы является подведение выпускников к обоснованному выбору будущей профессии, который базируется на системе обобщенных знаний по предметам школьной программы. Это дает выпускнику возможность определить свою профильную подготовку, продолжить образование и получить профессию, в которой он будет успешен....
26 11 2025 22:49:22
Кружок «Мир растений» предназначен для учащихся начальных классов. Программа составлена как дополнение к предмету «Природоведение» и рассчитана на 2 часа в неделю. Она даёт возможность обобщить, систематизировать, расширить имеющиеся у детей представления о многообразии, строении и значении растений, служит введением в курс биологии....
25 11 2025 3:49:59
Цель данного курса: через возможности элективных курсов углубить знания учащихся по биологии и заложить интерес к экспериментальной науке.
...
24 11 2025 11:36:14
Урок предназначен для учащихся 6-х классов. Для его подготовки были использованы элементы проектной технологии. Элементы игры, компьютерные презентации, составленные учащимися, позволяют учителю поддерживать высокий познавательный интерес учащихся на уроке....
23 11 2025 5:52:51
Урок связан с раскрытием сущностных человеческих сил, сущностной природы человеческого (интеллектуального) потенциала, заключающейся в обретении им универсальных способов деятельности и мышления. Дидактические особенности такого урока связаны с формированием опыта поисковой деятельности, включением опыта группового творческого поиска в широкий контекст личного опыта учащихся. Урок призван ярче высветить главное в изучаемом материале, раздвинуть границы предметности....
22 11 2025 18:50:26
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 ::
Анализирующее скрещивание и неполное доминирование