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:
Главной задачей учителя на современном этапе становится мотивировать учащихся на проявление инициативы и самостоятельности. Он должен организовать самостоятельную деятельность учащихся, в которой каждый мог бы реализовать свои способности и интересы. Фактически учитель создает "развивающую среду", в которой становится возможной выработка каждым учащимся на уровне развития его интеллектуальных и прочих способностей определенных компетенций, в процессе реализации им своих интересов и желаний....
24 01 2026 21:25:58
Разработка материала представляет собой план урока. Автор прилагает презентацию, иллюстрирующую содержание материала. Презентация прилагается для удобства изучения материала коллегами. Автор работает в специальной (коррекционной) школе VIII вида.
...
23 01 2026 21:43:20
В данной работе использован метод проектов, который позволяет развивать познавательные интересы учащихся, умения самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном прострaнcтве. Данный проект поможет детям проявить себя, обрести уверенность в собственных силах, благоустроив школьный двор....
22 01 2026 23:56:58
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок биологии актуализирует знания о формах размножения организмов, чередовании пoлoвoго и бесполого поколений в цикле развития растений. Цель урока: научить применять знания о способах вегетативного размножения в повседневной жизни. Описаны особенности разных способов бесполого размножения, формы размножения, примеры; объясняется значение бесполого и пoлoвoго размножения в природе и для человека....
21 01 2026 13:46:43
Цель урока: формирование у учащихся понятия о семействе Пасленовые....
20 01 2026 23:13:39
Данный урок углубляет знания обучающихся о дикорастущих цветковых растениях Кемеровской области, способствует формированию познавательного интереса, пробуждает желание любить и охранять природу....
19 01 2026 15:32:17
Для существования живых организмов наибольшее значение имеют такие климатические (абиотические) факторы, как температура, влажность и свет....
18 01 2026 18:40:38
Урок развивает критическое мышление в чтении и письме (метод "фишбоун"). В ходе урока у учащихся формируются знания о общей хаpaктеристике рыб, особенностях внешнего строения рыбы в связи с водной средой обитания....
17 01 2026 20:51:37
"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....
16 01 2026 23:59:10
Данные уроки можно использовать с целью формирования устойчивого интереса к предмету посредством применения компьютерных технологий; формирование пpaктических умений и навыков при выполнении заданий. Уроки рассчитаны для индивидуальной или групповой работы.
...
15 01 2026 5:29:39
Тренажер предназначен для выработки устойчивых навыков решения генетических задач основных типов. Он состоит из варианта для учащегося (таблицы, в результате работы с которыми формируется условие задачи) и варианта для учителя (таблицы для формирования ндивидуальных заданий и ответы к задачам). Большое количество задач позволяет организовать индивидуальную работу в классах с любой наполняемостью, а компактность дает возможность использовать тренажер в качестве раздаточного материала для работы в классе и дома.
...
14 01 2026 11:18:59
Урок построен в форме групповой работы, что обеспечивает эффективное использование лабораторного оборудования в условиях недостаточного материального обеспечения. Урок предусматривает лабораторную работу, заполнение таблиц о функциях и составе крови. Перемещение групп в ходе урока обеспечивает динамичность урока, смену деятельности. Материалы урока включают задания для групп, маршрутные листы, контроль - презентацию для первичной проверки усвоения знаний.
...
13 01 2026 16:55:57
Представлен конспект заключительного урока по теме "Царство Грибы. Значение грибов в природе и в жизни человека"....
12 01 2026 8:13:37
Урок представляет собой пpaктикум по изучению особенностей строения растительных и животных клеток в форме лабораторной работы. Результаты заносятся в таблицу. Такая работа способствует расширению знаний учащихся о строении эукариотической клетки растений и животных; о единстве строения и происхождения клеток; о многообразии форм клеток. Воспитывается интерес к познанию живой природы....
11 01 2026 0:52:25
Учащиеся знакомятся с многообразием грибов, знакомятся с правилами сбора грибов и их значением в природе; учатся различать съедобные и несъедобные грибы, применять полученные знания о грибах в повседневной жизни....
10 01 2026 15:10:22
Урок направлен на развитие теоретического мышления учащихся, обучение умениям работать с рисунками, текстом учебника, натуральными объектами, выделять существенные признаки объектов, классифицировать их, выявлять взаимосвязь между строением и функциями, выдвигать и доказывать свою точку зрения, применять полученные знания на пpaктике.
...
09 01 2026 21:10:13
Цель урока - проследить эволюцию пресмыкающихся; выяснить, какие отряды, кроме ранее изученных, входят в состав класса; определить основные черты представителей класса. На уроке обобщаются знания по особенностям внешнего строения пресмыкающихся, выясняется, от каких животных произошли древние пресмыкающиеся и какие изменения произошли в их организме....
08 01 2026 1:31:10
Наиболее древние австралопитеки жили около 6млн. лет тому назад, поздние вымерли около 0,5млн. лет тому назад. Орудия труда у австралопитеков еще не было....
07 01 2026 0:35:47
Цель урока: изучить строение, основные отделы и функции скелета человека; значение опopно-двигательной системы человека; развивать знания об опopно-двигательных системах организмов; совершенствовать навыки использования учащимися Интернет-технологий; воспитывать бережное отношение к своему здоровью....
06 01 2026 20:10:59
Методическая разработка урока предназначена для использования при изучении курса «Биология-8. Человек» в рамках любого УМК. Урок проводится в форме научно-пpaктической конференции. Учащиеся в ходе пpaктической работы закрепляют и расширяют знания о зрительном анализаторе и его гигиене. На уроке используются инструктивно-информационные карты, мультимедийная презентация....
05 01 2026 18:29:12
О внедрении в учебный процесс новых форм и технологий обучения, особенностях и сопутствующих проблемах....
04 01 2026 18:37:30
Урок интегрирует знанияо заповедниках Пермского края и их значении, умение работать с литературными источниками. Подготовительная работа – подготовка докладов по заповедникам Пермского края. Урок проходит в форме путешествия по станциям, учащиеся работают в группе....
03 01 2026 8:35:21
Урок формирует знания об основном процессе метаболизма – биосинтезе белка как сложнейшем многоступенчатом процессе, в котором реализуются функции многих веществ и органоидов клетки. Закрепить знания о генетическом коде....
02 01 2026 1:38:34
Данная разработка составлена в соответствии с программой Н.И. Сонина для 6-го класса. Она дает представление о выделении как важном процессе жизнедеятельности организма, способах выделения ненужных веществ у беспозвоночных животных....
01 01 2026 11:56:30
Данный урок является продолжением урока интегрированного плана указанной выше темы. Учащиеся обсуждают вкусовые качества мёда, виды мёда, диетологию продукта питания, его исторические факторы. На данном уроке показана интеграция биологии, истории, кулинарии, химии, диетологии. Учащиеся проводят различные исследования мёда. Особое место отводится правильному питанию по диетологии.
...
31 12 2025 22:18:59
Урок изучения нового материала, ученики работают в группах. Каждая группа изучает по одной системе органов класса рыб, на примере речного окуня, сравнивая с аналогичной системой китов. В конце урока учащиеся отвечают на проблемный вопрос урока: кит – это рыба? Урок сопровождается презентацией....
30 12 2025 1:42:54
Урок экологии в 6-м классе. Цель урока: побудить школьников к размышлению об экологическом и
личностном смысле сохранения культурного и биологического разнообразия страны, региона, своей местности; необходимости для этого совместных усилий людей разных национальностей, поколений, религий, их желания и умения договариваться о сотрудничестве в решении общих экологических проблем....
29 12 2025 5:25:48
Снаружи клетка покрыта плазматической мембраной (или наружной клеточной мембраной) толщиной около 6-10нм. Клеточная мембрана это плотные пленки из белков и липидов (в основном, фосфолипидов)....
28 12 2025 14:52:52
Как научить биологии? Вызвать к ней интерес. Для этого, по-моему, учитель должен руководствоваться принципом: если можно сделать, то почему не сделать? Проведение экспериментов, реализация проектов, взаимосвязь урочной и внеурочной деятельности, демонстрация пpaктической значимости предмета, - вот основные методы достижения данной цели....
27 12 2025 10:55:48
На занятии происходит знакомство учащихся с опытами Г.Менделя; формирование знаний о моногибридном скрещивании, даются понятия первого и второго законов Г.Менделя....
26 12 2025 8:51:14
Самореализация человека (ученика) на основе его эвристической, продуктивной, рефлексивной деятельности в ходе исследовательской работы во внеурочное время, презентация по итогам – на обобщающих уроках биологии....
25 12 2025 8:14:59
Урок является расширением темы "Природные зоны Африки". При его подготовке используется большое количество дополнительного материала: музыка, слайды, сообщения учащихся. Подобное изложение материала повысит интерес учащихся к изучаемым темам и улучшит усвоение предмета. Данный материал может быть использован и во внеурочное время, и для подготовки предметной недели по естественным наукам....
24 12 2025 13:59:52
Урок по биологии по теме. На уроке рассматриваются вопросы влияния и последствия негативных факторов для развития зародыша....
23 12 2025 16:46:37
При применении активных форм и методов обучения создаются такие условия, когда дети не просто запоминают и воспроизводят готовые знания и способы действия, а самостоятельно добывают их, переосмысливают и перестраивают ранее полученное, осуществляют широкий перенос усвоенного на решение новых учебных пpaктических задач....
22 12 2025 21:27:20
Предлагаемый урок биологии является первым в цикле уроков, объединённых одной большой темой "Органы цветковых растений". В нём используется нестандартная форма начала урока, что активизирует мыслительную деятельность учащихся. Весь процесс изучения материала и проверка знаний, полученных на уроке, сопровождается мультимедийной презентацией....
21 12 2025 14:44:13
Урок призван сформировать представление о витаминах и их роли в организме человека, дать понятие о гиповитаминозе, авитаминозе, гипервитаминозе и мерах профилактики, развивать интеллектуальные, креативные и коммуникативные способности учащихся, способствовать гигиеническому воспитанию школьников....
20 12 2025 23:26:57
Учащиеся знакомятся с лекарственными растениями, правилами сбора и охраны растений; учатся различать самые обычные цветущие травы: тысячелистник, чистотел, одуванчик; учатся ценить и беречь красоту природы; развивают речь, логическое мышление; закрепляют знания правил поведения в природе, ориентирования....
19 12 2025 0:42:30
В основу урока биологии в 6-м классе по теме "Лишайники" положен деятельностный метод. Учащиеся используют полученные знания при выполнении конкретных заданий, самостоятельно разбираются с материалом темы, используя учебник для поиска ответов на вопросы. В ходе урока идет овладение наиболее употребительными понятиями, законами курса биологии и их использование в пpaктической жизни. ...
18 12 2025 23:16:25
Цель урока: закрепить знания, полученные на уроках по теме "Птицы", ответить на вопрос: "Что дали птицы человечеству?". На уроке повторить особенности строения внешнего, внутреннего, скелета птиц, в связи с приспособленностью к полету; строение головного мозга, закрепить знания о многообразии и разнообразии птиц; закрепить умения определять птиц по их внешнему облику и в полете по силуэтам, умение различать голоса птиц, умение определять по форме клюва птицу и объяснить, чем и как питаются птицы....
17 12 2025 18:18:31
Цельурока: изучить механизм деления клеток с применением моделирования; сформировать понятие об универсальных способах деления клеток – митозе, мейозе; продолжить формирование познавательной активности учащихся, умение самостоятельно добывать знания, выделять главное, анализировать, сравнивать....
16 12 2025 23:43:40
Урок проводится с использованием различных методов (презентация, работа в группах, лабораторная), но основной метод – это исследование. Такая форма организации урока зоологии учит наблюдать, видеть, сравнивать и делать выводы. На уроке используется компьютер, микроскопы, лупы, натуральные объекты, готовые препараты и сделанные учащимися. Урок показывает единство происхождения и строения растений и животных.
...
15 12 2025 0:17:16
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....
14 12 2025 5:10:34
Предметный проект по общей биологии, направленный на расширение знаний по разделам «Цитология, «Эволюция», «Генетика».
...
13 12 2025 14:35:13
Вводное занятие в курсе "Валеология" для студентов I-го курса педагогического университета раскрывает основные принципы ЗОЖ и составляющих здорового образа жизни, таких, как рациональный суточный режим, сбалансированное питание, физические нагрузки, нравственное и психическое здоровье. Цель семинара заключается в сплочении группы, активизации творческого потенциала учащихся, расширении поля видения вопроса обсуждения....
12 12 2025 14:55:39
В ходе урока у учащихся формируются ключевые биологические понятия: дыхание, обмен веществ, различие и взаимосвязь процессов дыхания и фотосинтеза.
...
11 12 2025 22:58:12
Данную разработку урока рекомендуется использовать при изучении биологии в 5-м классе с применением любого УМК. Основной мыслью статьи является реализация системно-деятельностного подхода при изучении биологии. На уроке изучается: строение мхов; места обитания, их многообразие; значение мхов в природе и жизни человека....
10 12 2025 17:56:26
Открытый урок окружающего мира во 2-м классе (программа «Гармония») посвящен теме "Средства передвижения" и людям, разработавшим их. «Человек-изобретатель» – это очень большая тема. Ей предшествовали темы «Человек – часть природы», «Человек – члeн общества». Эти темы предлагают размышление о роли и месте человека в природе, в обществе, в мире в целом. Важно отметить, что человек-изобретатель внимательно изучал окружающую его природу и часто находил в ней подсказки для своих творений....
09 12 2025 22:26:13
В разных условиях среды естественный отбор имеет различный хаpaктер. Выделяют три формы естественного отбора: движущий, стабилизирующий, дизруптивный....
08 12 2025 15:46:20
Данный урок начинает тему "Жизнь растений". Он позволяет изучить химический состав клетки, овладеть при этом приёмами исследовательской деятельности. Обучающиеся научатся проводить лабораторные опыты, анализировать результаты, делать выводы. На уроке дети будут работать с информационными текстами, схемами и составлять опopные сигналы. Конечным результатом будет связь между целью деятельности и оцениванием собственного вклада в работу на уроке....
07 12 2025 16:21:50
Данная разработка представляет не просто перечень музеев или экскурсий биологического направления, а систему, где пpaктически к каждому разделу, изучаемому в курсе биологии, подобрано вводное, пpaктическое или обобщающее «музейное» занятие, сформированы принципы подготовки к нему и система отчетных заданий. Причем количество экскурсий можно варьировать в зависимости от возможностей, наличия свободного времени, желания, необходимости, интереса ребят....
06 12 2025 9:33:24
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
Урок изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"
Значение животных в природе и жизни человека
Семейство Розоцветные