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:
В статье рассказывается о том, как учителю создать и использовать в работе такие Интернет-ресурсы, как собственный сайт, блог, веб-портфолио, wiki-страницы, кабинет сетевого сообщества. Также описываются различные программы, которые могут помочь учителю в работе с Интернет-ресурсами....
22 01 2026 6:40:34
Статья предназначена учителям биологии 9-х классов, работающих по учебнику А.А. Каменского «Биология. Введение в общую биологию и экологию. Разработан урок обобщения знания учеников по теме «Молекулярный уровень: общая хаpaктеристика»; в ходе урока дети должны доказать, что эти знания нужны представителям многих профессий. Разнообразные приемы и методы способствуют активизации умственных способностей учащихся повышают интерес к изучению предмета....
21 01 2026 13:57:45
Вашему вниманию предлагается статья в которой вы познакомитесь с чёрными металлами. Узнаете о способах их получения и обработки.
...
20 01 2026 18:29:35
Контроль знаний и умений обучающихся является важным звеном учебного процесса. Проверка знаний и умений побуждает обучающихся напряженно работать, воспроизводить в памяти изученный материал, развивает у них мыслительные операции. Решающее влияние на повышение эффективности учебно-воспитательного процесса проверка оказывает в тех случаях, когда она носит многосторонний хаpaктер, проводится с помощью разнообразных методов и приёмов, способствует усвоению основного содержания курса биологии, обеспечивает деятельное участие всего класса.
...
19 01 2026 7:46:22
В современных условиях обеспечить учение с интересом, сохранить здоровье школьников и достигнуть высоких результатов обучения и воспитания позволяет использование в учебном процессе новых образовательных технологий. Урок спланирован по элементам здоровьесберегающей, модульной, информационно-коммуникационной технологий, дальтон-технологии, технологиям критического, проблемного и проектного обучения.
...
18 01 2026 9:58:56
Цели урока: охаpaктеризовать особенности строения и свойства нуклеиновых кислот; раскрыть их роль в хранении и передаче наследственной информации....
17 01 2026 4:23:21
Каждый орган состоит из различных тканей, которые структурно и функционально взаимосвязаны. Однако в каждом органе преобладает какой-либо один вид ткани....
16 01 2026 3:27:30
К органам чувств рыбы относятся: зрение, слух, боковая линия, электрорецепция, обоняние, вкус и осязание. Разберем устройство каждого органа по отдельности, значение и принцип их работы....
15 01 2026 22:10:29
Большое внимание при изучении курса «Биология» уделяется проведению пpaктических и лабораторных работ. В классах среднего звена пpaктическая часть включена в материал учебника (программа В.В.Пасечника), а для 10–11-го класса – нет. Предлагаю для рассмотрения лабораторные работы: «Расщепление пероксида водорода ферментом каталазой», «Определение крахмала в растительных тканях», «Наблюдение явления плазмолиза и деплазмолиза» и другие....
14 01 2026 4:22:22
Урок включен в раздел «Земля», в котором дети рассматривали строение Земли и горные породы. В этой теме учащиеся знакомятся с веществами и явлениями природы, основываясь на знаниях, которые получили на прошлых уроках. Узнают, что есть тело, а что вещество. Какие бывают вещества и из чего состоят. Осуществляется первичное знакомство с предметом "химия". Дети знакомятся с видами явлений. Выделяют признаки явлений через видеоопыты....
13 01 2026 3:29:31
Курс предназначен в основном для обучающихся 10-11-х классов естественно-научного профиля (химико-биологического) обучения. При прохождении курса учащиеся расширяют и углубляют знания о генеалогии как о методе изучения генетики человека, овладевают умениями и навыками построения родословных....
12 01 2026 16:50:16
В основе представленного урока лежит модульная технология обучения. Каждый учебный элемент модульной программы по теме носит исключительно проблемный хаpaктер. Содержание урока включает в себя важные вопросы, касающиеся состава, функций, заболеваний, групповых особенностей крови, видов кровотечений, возрастных хаpaктеристик сердца и сосудов. Изучение данного учебного материала способствует формированию медицинской и социальной активности студентов....
11 01 2026 11:11:25
На уроке автор знакомит учащихся с изменениями во внутреннем строении птиц, связанными с полетом. Учит сравнивать между собой птиц и пресмыкающихся. На уроке используются групповые и индивидуальные методы работы, с помощью которых у учащихся формируются умения работать с различными источниками информации, вести монолог и диалог, слушать, анализировать и делать выводы....
10 01 2026 12:30:49
На уроке закрепляются знания о биогеоценозе, круговороте веществ, пищевых цепях, компонентах экосистемы. Дополняются знания об особенностях в агроценозе, как созданной человеком экосистеме. В презентации показаны разнообразные виды агроценозов. Предложены задания сравнения природных биогеоценозов с агроценозами.
...
09 01 2026 22:52:37
Урок позволяет познакомить учащихся с классом Земноводных, их многообразием, значением в природе и необходимостью охраны. В ходе урока учащиеся выполняют тестовые задания. При изучении нового материала используются методы беседы, самостоятельной работы, работы с таблицами и картами, иллюстрациями, работа с учебником....
08 01 2026 19:33:20
Урок на тему «Индивидуальное развитие организмов» для учащихся 9-х классов направлен на углубление и систематизацию знаний об онтогенезе организмов и его этапах....
07 01 2026 22:52:42
Группы крови – это иммунологические свойства крови, которые хаpaктеризуются наличием или отсутствием на поверхности эритроцитов агглютиногенов A и B, а в сыворотке крови - агглютининов α и β....
06 01 2026 8:32:37
Основная образовательная ценность информационных технологий в том, что они позволяют создать неизмеримо более яркую мультисенсорную интеpaктивную среду обучения с почти неограниченными потенциальными возможностями, оказывающимися в распоряжении и учителя, и ученика. Статья представляет собой обобщение опыта по экспериментальному внедрению информационных технологий в учебно-воспитательный процесс на уроках биологии.
...
05 01 2026 22:39:55
Разработанное занятие для профильной группы - изучение нового материала.
Форма работы на занятии - групповая, малыми группами. Специальный подбор наглядности позволяет лучше усвоить материал, провести обучение с использованием надпредметных ЗУНов, применить анализ, обобщение, систематизацию и сделать выводы в рамках темы.
...
04 01 2026 3:12:24
"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....
03 01 2026 15:35:46
В статье описывается опыт работы по данной теме. Организация учебно-исследовательской деятельности учащихся на уроках биологии является одним из путей развития познавательной активности учащихся, но недостаточно вести эту работу в рамках урока, целесообразно продолжать ее во внеурочное время....
02 01 2026 17:17:49
Скаты – одни из древнейших рыб. Среда обитания – пресные и соленые воды. Скаты встречаются по всей планете: в тропических районах, субтропических, а также у берегов Антарктиды....
01 01 2026 21:59:43
Предлагается план урока на тему "Клетки крови. Эритроциты и лейкоциты. Малокровие". На уроке с учащимися проводится познавательная игра, выполняется лабораторная работа и также присутствует творческий мини-проект.
...
31 12 2025 4:52:33
Данный материал можно использовать на уроках биологии или классных часах, посвященных правильному питанию. Урок рассчитан на учеников 8–9-х классов, но может использоваться и в других возрастных категориях с незначительными доработками. Данная разработка ставит своей целью: повысить потребительскую грамотность учащихся, заинтересовать ребят правильным питанием....
30 12 2025 22:54:38
На уроке учащиеся знакомятся со строением кишечнополостных, их многообразием. Используются различные формы работы (беседа, работа в группах, самостоятельная поисковая деятельность) и технологии (коллективные способы деятельности, здоровьесберегающие технологии, технология актуализации собственного опыта, поисковая деятельность)....
29 12 2025 19:10:18
Использование современных педагогических технологий даёт возможность учителю выбирать эффективные методы, формы и средства обучения и воспитания; добиваться высоких устойчивых результатов, а также способствует выявлению существенных связей между изучаемыми явлениями и процессами живой природы, развитию умственных способностей школьников, творческого и критического мышления, способности к непрерывному обучению и самообразованию, их социализации, делает занятия интересными и наглядными....
28 12 2025 7:56:29
Данный урок проводится как заключительный по теме «Млекопитающие» в рамках программы по биологии 7-го класса. В ходе урока сочетаются методы беседы и дискуссии, групповой и индивидуальной работы, информационных и др. технологий. Данный урок способствует расширению кругозора школьников, развитию их интереса к биологии, формированию бережного отношения к живой природе....
27 12 2025 13:15:34
Существуют удивительные организмы, которые занимают особое место в органическом мире. Их слоевище представлено гифами грибницы, обеспечивающей организм водой и минеральными солями, а одноклеточные водоросли обеспечивают их органическими веществами. Они называются лишайниками....
26 12 2025 5:13:17
Цель урока: познакомить учащихся с отличительными признаками растений семейства Паслёновых, с их многообразием, показать их роль в природе и значение в жизни человека, продолжить формирование умения составлять морфологическое описание растения, определять их по внешнему строению....
25 12 2025 5:29:42
Сценарий мероприятия, посвященного формированию здорового образа жизни. Проводится в форме конференции школьного научного общества. Целью этого мероприятия является профилактика вредных привычек у школьников. Сценарий включает интересные факты, способствующие повышению интереса к данной проблеме....
24 12 2025 1:18:26
Интегрированный урок по географии и биологии знакомит учащихся 8-го класса с природой озера Байкал. В нестандартной форме учащиеся получают представление об уникальной природе озера, взаимосвязях компонентов природы. Предусматривается самостоятельная подготовка к уроку: ребята могут выбрать представителей эндемичных животных и составить свой рассказ или презентацию по этой теме....
23 12 2025 17:27:23
Отработка умений усваивать научную информацию, анализировать, развивать мышление и воображение. Для этого необходимо делать урок ярким, запоминающимся, поэтому учащимся нужно предлагать задания
творческого хаpaктера....
22 12 2025 16:32:39
Представлен конспект урока биологии в 10-м классе "Биосинтез белка" с использованием технологии развития критического мышления. Современный социальный заказ системе образования связан с формированием у выпускников личностных качеств, которые были бы адекватны ситуации динамических изменений, происходящих в обществе. Это навыки системного анализа, определенность собственной позиции, способность к критическому мышлению. Результативность обучения в современных условиях во многом связана с осознанием необходимости замены малоэффективных вербальных, объяснительно-иллюстративных способов новыми развивающими, личностно-ориентированными приемами. Многообразие таких приемов представлено в образовательной технологии Открытого образования "Критическое мышление в процессе чтения и письма"....
21 12 2025 4:21:19
Цели урока: познакомиться с основными группами доказательств эволюции животных; научиться приводить примеры доказательств эволюции животного мира....
20 12 2025 14:40:48
Цель урока: закрепить, повторить, расширить знания учащихся по теме "Клетка - функциональная и структурная единица живого"....
19 12 2025 2:21:45
В последнее время на уроках все чаще используются мультимедийные технологии, интеpaктивные доски. К сожалению, не все школы имеют такие технические возможности, да и в хорошо оснащенных школах нет смысла на каждом уроке использовать подобные технологии, подменяя ими живой процесс познания. В этом случае поможет технология мастерских. Предлагаемая вам мастерская посвящена теме "Иммунитет. Виды иммунитета"....
18 12 2025 20:48:30
На уроке используются проблемные ситуации, которые позволяют активизировать познавательную деятельность учащихся. В ходе групповой работы учащиеся распределяют обязанности внутри группы, самостоятельно ставят проблему, выдвигают гипотезы, решают, делают выводы....
17 12 2025 7:33:17
Урок знакомит учащихся с природными и культурными достопримечательностями наслегов родного района, воспитывает у учащихся чувство любви к родному городу, формирует национальное самосознание....
16 12 2025 18:14:11
В основу мастерской положен деятельностей подход: именно деятельность помогает подойти к глубокому осмыслению учебного материала, пониманию всех процессов и механизмов, способствует формированию у учащихся самостоятельного мышления, умения аргументированно отвечать на вопросы, в логичной последовательности излагать свои мысли, делать выводы....
15 12 2025 10:58:22
Цели урока: закрепить знания о строении прокариот, раскрыть картину эволюционного развития организмов, изучить строение ядра эукариот....
14 12 2025 4:12:56
Цели урока: закрепить знания учащихся об особенностях строения сердца; углубить и обобщить знания о причинах неутомляемости сердца, стадиях сердечного цикла; познакомить с особенностями регуляции работы сердца; формировать навыки здорового образа жизни: показать роль физических упражнений в нормальной работе сердца; показать отрицательное влияние на работу сердца курения и алкоголя....
13 12 2025 15:21:23
Данная тема всегда вызывает затруднения при изучении её учащимися. Обдумывая каждый этап урока, поняла, что ученики должны сами вовлекаться в изучение нового материала. В этом помогла презентация к уроку. Анимация, использованная на уроке, наглядно показывает сложные процессы обмены веществ....
12 12 2025 16:59:49
Урок призван расширить кругозор знаний учащихся о разнообразии форм жизни на планете Земля, рассмотреть особенности строения и жизнедеятельности вирусов, бактериофагов, значение в природе и для человека, познакомить с путями исследования на примере открытия вирусов....
11 12 2025 20:57:48
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....
10 12 2025 13:22:58
Урок общей биологии по теме "Нуклеиновые кислоты" - седьмой урок раздела "Клетка - структурная и функциональная единица живого".
На уроке применяются объяснительно-иллюстративные методы, которые учат структурированию знаний, а структурные системные знания способствуют более прочному их усвоению. Для овладения способами применения знаний и умений использованы инструктивно-репродуктивные методы.
Исследовательский метод позволяет учащимся включаться в творческую деятельность, т.е. проявлять самостоятельность, применять ранее усвоенные знания и приобретать новые....
09 12 2025 13:41:41
Внеклассное мероприятие проводится в 7-м классе в рамках недели химии и биологии с целью ознакомления учащихся с разнообразием птиц, их значением в природе и жизни человека....
08 12 2025 4:19:49
Материал может быть использован для проведения урока или внеклассного мероприятия. В статье представлены различные определения термина «жизнь», а также наиболее важные и интересные гипотезы возникновения жизни на Земле: креационизм, самопроизвольное зарождение, гипотеза стационарного состояния, панcпepмия, биохимическая эволюция....
07 12 2025 6:13:53
Тип круглые черви или Nemathelminthes – один из самых многочисленных среди царства животных. Насчитывается больше 20 000 видов. Размеры варьируют от 80мкм до 8 метров. Самки обычно крупнее самцов. Все представители обладатели двусторонней симметрии....
06 12 2025 23:10:38
Урок направлен на формирование знаний учащихся об особенностях размножения покрытосеменных растений; чертах усложнения покрытосеменных в ходе эволюции, а также процессе двойного оплодотворения и его значение в жизни покрытосеменных растений.
...
05 12 2025 10:20:12
На экскурсии учащиеся познакомятся с разнообразием растений, осенними явлениями и приспособленностью растений к перезимовке, различными методами биологических исследований....
04 12 2025 13:27:35
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