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:
Жизнь на Земле существует несколько миллиардов лет благодаря способности организмов к размножению — воспроизведению себе подобного потомства. Способы...
28 08 2026 21:48:59
Материал урока готовится за 7–10 дней до занятия. В подготовке материала участвуют сами дети. Они под руководством учителя проращивают семена, выращивают растения. Такие виды работ развивают у детей любознательность, формируют пpaктические навыки, наблюдательность, учат бережному отношению к природе, развивают логическое мышление. Привлекаются дети из биологического кружка, а также участвуют шестиклассники....
27 08 2026 22:11:27
Представлена программа кружка на 2-летний срок обучения, рассчитанная на учащихся 5–8-х классов....
26 08 2026 22:44:31
Урок построен на интеграции здоровьесберегающих технологий, содержит межпредметные связи пpaктически со всеми предметами, изучаемыми в 7-м классе, носит пропедевтический хаpaктер, построен с учетом возрастных и личностных особенностей детей....
25 08 2026 20:59:48
Урок помогает углубить и обобщить знания учащихся о многообразии птиц. развивать интерес и познавательную активность учащихся, воспитывать чувство любви к природе, бережного отношения к ней....
24 08 2026 14:16:55
Познавательный интерес является важным компонентом эмоционально-ценностного отношения глухих школьников к процессу изучения биологии и обязательным условием эффективности этого процесса. Значение познавательного интереса заключается в том, что он является глубинным внутренним мотивом учения, вызывая чувства удовольствия и радости познания. Он стимулирует волю и внимание школьников, облегчает процесс усвоение материала, препятствует возникновению стресса в процессе обучения....
23 08 2026 13:24:42
Урок посвящен процессам, происходящим в верхнем отделе пищеварения – ротовой полости, и важному разговору о гигиене ротовой полости, о здоровье и красоте....
22 08 2026 8:12:43
Экология как наука имеет огромное значение для каждого человека и человечества в целом. Дополнительная общеобразовательная программа естественнонаучной направленности «Занимательная экология» позволит учащимся младших классов получить новые знания об отдельных организмах и о законах организации биосферы. Изучение экологии и построение жизни человеческого общества в соответствии с ее законами в настоящее время представляется единственно возможным путем развития цивилизации....
21 08 2026 5:59:11
Урок закрепляет знания учащихся о строении и функционировании клетки, взаимодействии её частей как основе целостности; обмене веществ, лежащих в основе жизнедеятельности клетки.
...
20 08 2026 2:37:13
Формирование у обучающихся представления, что без сохранения жизни на Земле во всем многообразии её систем невозможно выживание и развитие человечества, заставляют учителя делать так, чтобы экологическая составляющая биологических знаний воспринималась ребятами как особо значимая, осознанно присваивалась учениками, а не навязывалась. Все, что мы изучаем на уроках, должно породить новые человеческие отношения и сформировать правильные поведенческие нормы....
19 08 2026 0:52:37
Представлена программа тематического планирования курса биологии. Содержание программы систематического курса биологии сформировано на основе принципов: соответствия образования потребностям общества; учета единства содержательной и процессуальной сторон обучения. Представлены календарно-тематические планы для 5–11-х классов....
18 08 2026 16:16:30
Цель викторины - обобщение и закрепление знаний, расширение кругозора по предмету....
17 08 2026 17:25:20
В обучении биологии, помимо традиционных форм и методов проверки знаний и умений применяются и нетрадиционные. Нетрадиционные формы проверки знаний и умений имеют ряд преимуществ. В качестве нетрадиционного метода контроля знаний используются кроссворды. Решение кроссвордов – полезное занятие для развития логического мышления. Они позволяют одновременно вспомнить забытую информацию и приобрести новую. С помощью такого метода можно установить уровень предметной терминологической грамотности....
16 08 2026 12:59:43
Pанятие проводится с целью ознакомления учащихся с нетрадиционными методами лечения запахами растений (ароматерапией, фитоаэроионизацией). Оно способствует воспитанию культуры отношения к окружающей природе и своему здоровью. Учащиеся знакомятся также с историей возникновения ароматерапии, приобретают пpaктические навыки по использованию различных эфирных масел, их хранению. Через ролевые игры реализуют свои творческие способности, формируя устойчивую мотивацию к обучению....
15 08 2026 6:59:19
Цветок — это укороченный видоизмененный и ограниченный в росте побег, несущий околоцветник, тычинки, плодолистики (пестики). Строение цветков у всех цветковых растений сходно, а форма — разнообразна....
14 08 2026 7:40:49
Урок по биологии в 8-м классе, где учащиеся знакомятся со строением и функциями слухового анализатора, заполняют схему «Фишбоун» (эту схему разработала методист БелРИПКППС М.В. Карпухина). Она позволяет конкретизировать учебный материал, развивать логическое мышление, формировать из общего главное.
...
13 08 2026 10:16:44
Урок направлен на изучение наиболее распространенных видов соцветий. Прививает навыки в определении простых и сложных соцветий и в записи их схем. Раскрывает биологическое значение соцветий, формирует эстетическое отношение к окружающему миру....
12 08 2026 14:22:25
Это заключительный урок главы "Пищеварение". Урок помогает обобщить полученные ранее знания и сформировать целостное представление о гигиене питания, о предупреждении отравлений и пищевых инфекций. Урок сопровождается презентацией, в которой рассматриваются основные разновидности "fast food" и предлагаются варианты правильного питания.
...
11 08 2026 22:14:55
Предложенный учащимся проект по теме "Основы селекции. Биотехнология" является межпредметным, т.к. дает возможность приобретения компетентности в сфере биологии, основ селекции, биотехнологии и информационных технологий. Стимулирует осмысление значения селекции как науки и биотехнологии, мер по охране здоровья....
10 08 2026 17:17:32
"Наследственные заболевания человека" – одна из учебных тем, вызывающих неподдельный интерес учащихся. Ученики интересуются: "Как и почему это происходит? Со временем я стану родителем, что нужно сделать, чтобы избежать или смягчить проявление наследственных заболеваний?..". Все перечисленное учитывает и решает внеклассное мероприятие по биологии – обучающая ролевая игра "Наследственные заболевания человека" с компьютерной презентацией....
09 08 2026 23:56:46
Урок – пpaктическая работа с использованием технологии критического мышления. Можно использовать как заключительный урок в теме «Цитология».
...
08 08 2026 2:59:47
Цель урока: познакомить учащихся с представителями хлебных злаковых культу, особенностями строения и значением в природе и для человека....
07 08 2026 6:37:24
Органы дыхания выполняет функцию газообмена, однако принимает участие также в таких важных процессах как терморегуляция, увлажнение воздуха, водно-солевой обмен и многих других. Из полости носа через хоаны воздух поступает в носоглотку, из нее в ротоглотку, а затем — в гортань. Нижний отдел гортани переходит в трахею....
06 08 2026 16:57:22
Курс разработан с учетом основных направлений модернизации общего образования. Реализация этого курса позволяет формировать у школьников интерес к профессиям, связанным с биологическими знаниями и с использованием персонального компьютера; предоставляет им возможность углубить свои знания, умения и навыки в решении задач по биологии с использованием ПК....
05 08 2026 0:18:42
Цель урока: обобщение закрепление знаний, расширение кругозора по предмету....
04 08 2026 1:34:44
Урок изучения и первичного закрепления новых знаний призван сформировать у учащихся понятие о свойствах горных пород и минералов, познакомить с некоторыми видами минералов, продолжить обучение анализу, сравнения и обобщения полученных знаний с помощью сопоставления данных различных источников информации (данных учебника, мультимедийной презентации и интернет-ресурсов)....
03 08 2026 8:45:52
Данный электронный ресурс можно использовать при проведении урока в 11-м классе по теме «Вымирание организмов» на этапе объяснения нового материала. Наглядные средства данной презентации являются иллюстрацией основных блоков данной темы: направления эволюции живого мира, причины вымирания организмов, особо охраняемые природные территории Волгоградской области....
02 08 2026 14:54:28
Урок изучения нового материала с элементами модульного обучения и использованием компьютерной презентации. В основе лежит самостоятельная поисковая деятельность учеников. Урок развивает познавательный интерес учащихся к предмету, формируют осознанное расширение кругозора, любознательности. Основная цель: учащиеся должны усвоить меры профилактики заражения паразитическими червями.
...
01 08 2026 10:49:46
Разработка урока для 7-х классов с использованием мультимедийной презентации. Цели урока: расширить, углубить и систематизировать знания учащихся о животных из класса Земноводные, особенностях их жизнедеятельности и использовании их человеком; продолжить формирование умений устанавливать причинно-следственные связи, анализировать, сравнивать, делать выводы, применять полученную информацию в новых условиях....
31 07 2026 15:29:37
Электронное пособие предназначено для учащихся 6–7-х классов. Выполнено пособие в программе Microsoft PowerPoint. Традиционно в школе изучаются семь семейств покрытосеменных из классов двудольных и однодольных. Определительные карточки сложны для использования. Атлас-определитель позволит ученикам быстро и просто определить 51 вид растений....
30 07 2026 21:25:16
Гетерозис – это свойство организмов, которое хаpaктеризуется повышением выносливости и силы у потомков первого поколения в сравнении с родителями....
29 07 2026 6:20:25
На уроке учащиеся знакомятся с многообразием взглядов на проблему происхождения жизни на Земле, изучают современную теорию происхождения жизни....
28 07 2026 7:27:28
Стебель – это ось побега, с расположенными на нем листьями, почками. Строение стeбля может быть первичным - при формировании нового растения, когда клетки еще не дифференцированы (у однодольных остается на всю жизнь). Для двудольных и голосеменных хаpaктерно быстрое изменение первичного стeбля....
27 07 2026 4:39:34
Моховидные не имеют сосудов и корней. Некоторые примитивные представители имеют вегетативное тело в виде дихотомически ветвящегося стелющегося таллома....
26 07 2026 4:55:22
Предлагаемый элективный курс рассчитан на 19 часов; способствует самоопределению учащихся, развивает исследовательскую деятельность. Данный курс поддерживает и углубляет знания по биологии и экологии. Материалы курса включают в себя пояснительную записку, описание структуры программы и особенности организации учебного процесса, тематическое планирование. ...
25 07 2026 16:37:59
Интегрированный урок по данной теме помогает студентам установить взаимосвязь в проявлениях темперамента и личности; способствует формированию навыков самоуправления и самовоспитания в процессе общения с окружающими. ...
24 07 2026 22:24:59
Обобщающий урок – закрепления полученных знаний в ходе изученных разделов по темам: «Кровообращение», «Дыхание» и «Пищеварение». Урок построен с оптимальным чередованием различных видов деятельности, неодинаковых по продолжительности, трудности и утомительности, учтена динамика работоспособности обучающихся.
...
23 07 2026 17:42:48
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....
22 07 2026 21:32:13
Гидра — типичный представитель класса—достигает и длину 1 см. Форма тола ее цилиндрическая. На одном полюсе имеется рот, окруженный щупальцами, которых у различных видов бывает от 6 до 12. На противоположном полюсе у гидр расположена подошва, служащая для прикрепления животного к субстрату....
21 07 2026 0:24:21
В программах по биологии недостаточное внимание уделяется изучению экологических проблем. Поэтому для классов, где биология и экология не являются профильными предметами, данный элективный курс будет полезен для формирования современного экологического мышления, понимания экологических проблем и поиска путей выхода из них. Программа предлагает как изучение теоретических основ экологии, так и выполнение пpaктических заданий. Прохождение учащимися данного элективного курса может иметь как общекультурную направленность, так и профориентационную.
...
20 07 2026 8:11:43
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....
19 07 2026 2:57:54
Рыбы служат источником лекарственного рыбьего жира, богатого витамином A и D, рыбного клея, кожи, рыбной муки, используемой на корм скоту....
18 07 2026 6:18:34
Задачей данного урока является ознакомление учащихся с видоизмененными побегами; установление сходства и различия в строении подземных и наземных видоизмененных побегах; познакомить учащихся с основной функцией подземных побегов – запасание питательных веществ....
17 07 2026 5:41:58
Урок разработан для общеобразовательной школы по курсу биологии 7-го класса. Наличие различных методов и приемов, представленных в конспекте урока, дает возможность разнообразить проведение занятия, повышает мотивацию к изучению предмета; немало внимания отводится на физкультминутки для здоровьесбережения учащихся....
16 07 2026 9:56:34
В разработке урока рассматривается значение птиц в природе и жизни человека, приводятся примеры. Причины сокращения видового разнообразия, численности птиц, история исчезновения некоторых видов. Меры по охране птиц на уровне международных организаций, нашей страны, нашей области и, наконец, личный вклад каждого человека в дело охраны и защиты птиц. Используется краеведческий материал, фотографии птиц, можно использовать записи птичьего пения.
...
15 07 2026 15:58:56
В статье предлагаю методическую разработку дидактических игр на уроках биологии в 6—7-х классах по темам "Систематика растений", "Отдел покрытосеменные растения". Игры рассчитаны на малокомплектную школу, где в классе 6—10 учащихся с разноуровневым интеллектуальным потенциалом.
Тщательно продуманный и организованный учебный процесс позволяет осуществлять "игровое" взаимодействие в диаде "учитель — ученик" достаточно эффективно. Казалось бы, такие игры не вносят ничего существенно нового в знания школьников, но они приносят неоспоримую пользу тем, что побуждают учащихся применять знания в новых условиях или ставят умственную задачу, решение которой требует проявления разнообразных форм умственной деятельности
...
14 07 2026 17:42:45
Цели урока: организовать изучение и обеспечить понимание учащимися зависимости расселения растений от приспособлений у семян к распространению; развивать познавательный интерес к предмету, а через него такие психические процессы как мышление, внимание, фантазию, творчество; продолжить формирование умений устанавливать причинно-следственные связи, используя приёмы "знаю", "хочу знать", "узнал"; создать условия для увлеченного учения, воспитывать чувство гордости за совместный результат познавательной деятельности.
...
13 07 2026 18:45:15
Все лесные звери в ужасе бегут от пищевого монстра - Колобка, испечённого из опасных для здоровья продуктов. Основная цель сценария "Пищевой Монстр, или Новые приключения Колобка" - призыв к здоровому образу жизни. Используя такие современные педагогические технологии как сказкотерапия, игротерапия, смехотерапия, можно привлечь внимание ребят к вопросу правильного питания как залога долголетия.
...
12 07 2026 9:20:59
Внеклассное мероприятие для обучающихся 3–6-х классов — аналог телевизионной передачи "Своя игра". Все вопросы по растительному и животному миру родного края представлены в виде загадок. Игра дает возможность каждому ученику проявить своей интеллект и способности....
11 07 2026 17:58:44
В ходе урока рассматриваются строение и функции кожи, формируется умение устанавливать взаимосвязь строения и функций кожи, продолжается формирование у учащихся учебно-познавательной, информационной, общекультурной и коммуникативной компетенций. Урок способствует гигиеническому и физическому воспитанию учащихся....
10 07 2026 5:10:20
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 ::
