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 биологии в 7-м классе проводится при изучении темы «Тип члeнистоногие». Для актуализации знаний и мотивации школьников на уроке используется компьютерная презентация.
...
18 10 2026 23:12:17
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
В ходе лекции для классов с углубленным изучением биологии необходимо сформировать знания о реакциях пластического и энергетического обменов и их взаимосвязи, вспомнить особенности строения хлоропластов. Дать хаpaктеристику реакциям световой фазы фотосинтеза, протекающих в тилакоидах гран; реакциям цикла Кальвина, протекающим в строме хлоропластов. Познакомить учащихся с Z-схемой и химио-осмосом. Показать значение фотосинтеза как процесса, обеспечивающего синтез органических веществ....
17 10 2026 2:38:32
"Счастье – это быть с природой, видеть ее, говорить с ней" – писал более ста лет назад Лев Толстой. "Далекий отголосок хора мне слышать иногда дано..." – говорил Борис Пастернак. Эти писатели любили природу, очень важно, чтобы и мы имели возможность наслаждаться природой. Ее нужно беречь и приучать всех людей бережно к ней относиться, заботиться о животных и растениях. Где нет любви к природе, там нет любви и к человеку....
16 10 2026 5:19:18
В ходе урока раскрываются особенности воздушного питания растений как основы их жизнедеятельности; показывается космическая роль растений в формировании атмосферы Земли; формируется понятие «фотосинтез».
...
15 10 2026 10:18:11
Разработка праздника по охране природы с элементами игры-путешествия для учащихся 5–7-х классов. Охрана природы - всенародное дело. Каждый обязан думать о своей личной ответственности за загубленное дерево, отравленную реку, уничтоженное озеро....
14 10 2026 3:42:55
Разработка урока включает лабораторную работу, состоящую из 2-х частей. Для проведения урока предполагается наличие лабораторного и мультимедийного оборудования, а также традиционных плаката и учебника. Работа учащихся на уроке оценивается при проверке изученного ранее материала и по итогам выполнения лабораторной работы....
13 10 2026 19:56:19
Интегрированный урок биологии и физической культуры соответствует учебной программе и содержит образовательную, развивающую и воспитательную задачи. Особенность урока состоит в одновременном участии двух педагогов-предметников. На уроке используются различные формы деятельности, учащиеся ведут активную, подвижную работу. Урок содержит материал не только из школьной программы, но и дополнительный....
12 10 2026 22:36:54
Каким должен быть современный урок, его структура, форма, методика? Каким требованиям он должен отвечать? Результаты работы учителя оцениваются умениями его учеников, уровнем самодеятельности учащихся на уроке, отношением учащихся к предмету, учителю, друг к другу. Добиться хороших успехов в обучении можно только путем повышения интереса к своему предмету. Автор использует современные педагогические технологии, в том числе информационно-коммуникационные....
11 10 2026 21:35:36
Спецкурс предназначен для учащихся старших классов и опирается на знания, полученные ими при изучении дисциплин об организме человека. Цель: формирование у старшеклассников знаний по профилактике заболеваний, воспитание ответственного отношения к своему здоровью и окружающих....
10 10 2026 0:23:15
Урок обобщяет и систематизирует знания учащихся о пресмыкающихся. Повторяет изученный материал с целью закрепления базовых знаний о внутреннем строении пресмыкающихся....
09 10 2026 7:40:53
Одной из лучших форм воспитания детей является игра. В предлагаемой работе представлен один из вариантов разработанной автором ролевой игры антинаркотического воспитания....
08 10 2026 11:13:14
Работа написана с целью методических рекомендаций для учителей биологии в вопросах правильного применения дидактических игр на любом из этапов работы на уроке. В работе даны рекомендации, когда нужно применять дидактические игры для достижения наилучшего результата, когда не следует этого делать. ...
07 10 2026 4:27:44
Деление истории Земли на эры и периоды, дает представление об особенностях развития жизни на планете в разные временные промежутки. Ученые выделяют особо значимые события в отдельные отрезки времени – эры, которые делятся на периоды....
06 10 2026 9:40:36
Работа с подвижными моделями и объяснение нового материала в форме сказки на уроках биологии....
05 10 2026 21:27:44
Урок в 7-м классе обобщает знания, повторяет, систематизирует знания и навыки учащихся....
04 10 2026 12:53:49
На современном этапе уже можно говорить о том, что преподавание биологии немыслимо без широкого использования различных информационных методов и средств обучения. Мною разработана и применяется творческая игра для учащихся 11-х классов с углубленным изучением предмета. Целью данной игры является обобщение и систематизация знаний учащихся; подготовка к централизованному тестированию. Урок-игра построен по принципу известной телеигры «Своя игра» и состоит из блиц-турнира, четырех раундов; разработка содержит перечень заданий, необходимых для выполнения учащимися....
03 10 2026 5:53:41
Сведения, представленные в работе, могут быть использованы учителями как дополнительный материал при изучении темы "Природные зоны Южной Америки" на уроках географии и биологии. В презентации представлен богатый иллюстративный, и информационный материал, который поможет расширить кругозор учащихся и повысить интерес к данным предметам....
02 10 2026 2:39:30
Использованная на уроке комбинированная форма опроса учащихся позволит не только проверить и закрепить знания учащихся по теме, но и подготовить их к различной форме проведения вступительных экзаменов в вуз.
...
01 10 2026 5:44:56
Урок биологии в 6-м классе знакомит учащихся со строением и составом семян, используя субъективный опыт учащихся....
30 09 2026 7:23:40
Урок целесообразно проводить в 11-м классе после изучения главы "Развитие жизни на Земле". На уроке учащиеся знакомятся с фактами, которые расширяют знания по изучаемой теме,
вносят противоречия в представление о ходе эволюции органического мира. Урок основан на
использовании технологии критического мышления, групповой формы работы....
29 09 2026 4:45:52
В статье представлены два подробных цикла уроков по изучению типа хордовых. Каждый цикл состоит из нескольких уроков, посвященных одному из классов типа хордовых. Все уроки сопровождаются презентацией.
...
28 09 2026 17:34:18
На уроке учащиеся самостоятельно изучают виды кровотечений и способы оказания первой помощи в процессе решения проблемных задач. Работа в группах способствует развитию навыков сотрудничества, стимулирует к творческому поиску решений, вовлекает больше учащихся в учебный процесс, повышает мотивацию....
27 09 2026 1:31:21
Урок биологии в 8-м классе "Зрительный анализатор" показывает, как можно организовать работу на уроке с учётом психофизиологических особенностей, а именно с учётом доминирования мозга - левополушарные, правополушарные, равнополушарные....
26 09 2026 9:25:44
Обучающийся самостоятельно или частично с помощью учителя выбирает темп работы, достигает конкретно поставленных целей с помощью предлагаемой ему индивидуальной карточки. Модуль изменяет форму общения учителя с учеником, позволяет самим учащимся сделать дифференцированный выбор домашнего задания....
25 09 2026 8:58:28
Открытый урок по теме «Клетка – структурная единица всего живого» разработан для учащихся 9-го класса медицинского профиля с использованием компьютерных технологий и с выполнением тестовых работ на компьютерах. У учащихся формируется целостное представление о клетке как сложнейшей системе, которая является началом всего живого....
24 09 2026 19:13:23
Вся работа на уроке построена на совместной работе учащихся в группе и поиске правильных решений на поставленные вопросы. В ходе урока учащиеся знакомятся с заболеваниями глаза и рассматривают профилактические мероприятия по предупреждению глазных заболеваний.
...
23 09 2026 11:45:39
В статье рассказывается о том, каким материалом должен владеть учитель и как вести подготовку учащихся к ЕГЭ. Составлен примерный тематический план повторения учебного материала. Обращается внимание на пpaктическую направленность курса. Приводится перечень методических пособий для подготовки к экзамену. Предлагается план самостоятельной подготовки учащихся. Даны рекомендации по оформлению стенда "Как готовиться к ЕГЭ". Предлагается план работы на уровне районных методических объединений....
22 09 2026 15:14:51
Любая педагогическая технология обладает средствами, активизирующими деятельность учащихся в процессе обучения. К последним можно отнести модерацию как технологию, позволяющую удовлетворить требования к современному уроку: сотрудничество между учителем и учащимися; формирование коммуникативных навыков и компетенций; изменение роли учителя на уроке как организатора познавательной деятельности учащихся....
21 09 2026 8:28:34
Данная разработка урока может быть использована при изучении лишайников в 5-м классе и на факультативных занятиях. Инструктивная карточка позволяет ребятам самостоятельно добывать знания о лишайниках, использовать эти знания в пpaктической деятельности. Особенно уделить внимание на экологическую сторону произрастания этих объектов в живой природе....
20 09 2026 4:48:53
Урок направлен на формирование знаний о функциях корня, особенностях строения корневых систем и расположения различных типов корней на растении. Во время урока дети работают с материалами презентации, табличным материалом и с гербарными экземплярами растений, что способствует формированию различных УУД учащихся....
19 09 2026 22:16:56
Урок-конференция, диалоговая дискуссия, обобщение знаний материала по теме «Экосистемный уровень». Представление учащимися результатов исследовательской деятельности в 137 квартале Еткульского участкового лесничества о сохранении биоценозов....
18 09 2026 5:25:50
Основное отличие диалогического стиля обучения от традиционной передачи знаний заключается в том, что ученик не получает «истину» в готовом виде, а открывает новое знание в сотрудничестве и при поддержке взрослого. Разработка урока является примером использования на уроках диалогического обучения. Учащиеся знакомятся с самой древней группой живых существ – бактериями; изучают особенности строения, размножения и распространения бактерий....
17 09 2026 10:14:55
В живом организме все жизненные процессы взаимосвязаны. Это обеспечивается согласованным действием клеток, тканей, органов и систем органов. Поэтому любой...
16 09 2026 23:44:20
Цель урока - сформировать у школьников понятие "анализирующее скрещивание", познакомить их с сущностью и причинами неполного доминирования (промежуточного наследования)....
15 09 2026 4:20:20
Метод Менделя содержит в основе анализ закономерностей наследования как в тех случаях, когда родительские организмы отличались по одной альтернативной паре (моногибридное скрещивание), так и в тех случаях, когда они отличались по нескольким альтернативным парам признаков (ди, три, поли гибридное скрещивание)....
14 09 2026 12:19:54
Кольчатые черви обладают рядом прогрессивных признаков, к числу которых относится появление сегментации, целома, кровеносной и дыхательной систем, а также повышение организации выделительной и нервной систем....
13 09 2026 0:52:13
Урок составлен по программе Пономаревой И.Н. и проводится в 8-м классе по теме "Дыхательная система". Главная задача урока - показать соотношение законов физики и биологии, для демонстрации этих законов используется видеоролики, включенные в презентацию. Помимо роликов, имеются Flash, которые также способствуют усвоению знаний по данной теме.
...
12 09 2026 22:19:41
Урок формирует у учащихся полное представление о вирусах как неклеточных формах жизни. Развивает познавательную деятельность учащихся презентацией. На слайдах в красочной форме представлены рисунки, фотографии, схемы, видео о ВИЧ-инфекции. Информационный лист систематизирует знания о вирусах и дает возможность легко ориентироваться в теме....
11 09 2026 14:14:17
Дыхание — это совокупность процессов, в результате которых происходит потрeбление организмом кислорода, его использование и выделение углекислого газа....
10 09 2026 10:55:43
Урок по теме "Общие признаки хордовых животных. Подтип Бесчерепные", построенный на основе групповой работы, с использованием интеpaктивных схем электронного учебника компании "1С" — "Животные. 7-й класс"....
09 09 2026 1:22:17
Данный урок разработан с использованием модульно-блочной технологии. Модули являются составными частями блоков.
Блок № 1 «Организменный уровень организации». В блоке 29 модулей, модуль № 28.1 «Вирусы». Раскрытие темы данного модуля позволяет доказать, что вирусы – это неклеточные формы жизни, с присущими всему живому свойствами.
...
08 09 2026 16:16:54
Урок расширяет знания учащихся о многообразии насекомых, вводит понятие "экологическая группа" на примере знакомства с насекомыми. ...
07 09 2026 21:50:57
Цели урока: с помощью маленького прекрасного насекомого - бабочки углубить знания по разным предметам; пробудить интерес детей и семьи к данной теме; создать условия для развития и саморазвития ребенка....
06 09 2026 19:13:52
У животных, размножающихся поповым путем, индивидуальное развитие, как и у растений, охватывает время от оплодотворения до cмepти и подразделяется на периоды....
05 09 2026 21:50:16
Комбинированный урок с постановкой проблемного вопроса и применением активных форм обучения. Решение задач по теме «Работа сердца» и активное участие учащихся в изучении нового материала позволяет им самостоятельно сделать выводы по уроку и ответить на проблемный вопрос.
...
04 09 2026 9:10:37
Школьная факультативная лекция - метод обучения, отвечающий требованиям классического урока изучения нового материала и являющийся частью лекционно-семинарской системы. Ее использование на уроках общей биологии в 9-м классе позволяет формировать у учащихся умение планировать ответ, выделять основные моменты лекции, формулировать выводы, успешно усваивать сложный и объемный материал. В статье рассмотрен пример использования факультативной лекции на уроке по теме "Деление клетки: митоз и мейоз"....
03 09 2026 15:52:38
Методика проведения урока позволяет работать с учащимися, имеющими разный уровень подготовки и мотивации, что поддерживает их внимание на протяжении всего урока, развивает интерес к изучаемому предмету, теме. Работа учащихся приобретает коллективный, творческий хаpaктер, развивается мыслительно-логическая деятельность. Урок несет хаpaктер сотрудничества, при этом ведущая роль отводится ученику.
...
02 09 2026 8:31:50
Тьюторское сопровождение – особая педагогическая технология и позиция, основанная на признании права ребенка на самостоятельность, индивидуальность. Тьютор занимает позицию сопровождения образовательной деятельности, а цели этой деятельности определяются самим учеником. Образовательную деятельность ученик также осуществляет самостоятельно, а тьютор помогает ему проанализировать: зачем была нужна эта деятельность, каковы ее результаты, в чем причины успеха или неудачи и т. д....
01 09 2026 4:18:10
Урок знакомит с традиционными методами селекции – отбором и гибридизацией – и современными методами генной, хромосомной и клеточной инженерии, которые позволяют получать необходимые человеку сорта, породы и штаммы микроорганизмов, устойчивые к болезням и вредителям, с новыми качествами и свойствами. Такие организмы называют геномодифицированными.
...
31 08 2026 5:17:41
Изучение клеточного уровня организации жизни требует у учащихся развитого образного мышления. Цель моей работы – показать возможности новых технологий, методов и приемов, позволяющих развивать образное мышление при изучении растительной клетки и клеточной теории (тем, требующих большого иллюстративного материала и исторического подхода к изучению фактов)....
30 08 2026 23:43:18
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 ::
