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:
Жгутики — это тонкие выросты тела, число которых варьирует от одного до десятков. Жгутики и реснички обеспечивают не только передвижение клеток в прострaнcтве, но и перемещение различных веществ на поверхности клеток. Органоиды движения эвглены зеленой представлены жгутиком, который находится на тупом конце....
19 06 2026 15:53:23
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок биологии изучает особенности строения сердца; у учащихся формирует анатомо-физиологические понятия о сердечном цикле и автоматизме работы сердца. На уроке развиваются познавательная активность, умения устанавливать взаимосвязь в строении и функциях сердца, межпредметные связи, навыки самостоятельной, парной, групповой работы, коммуникативное общение....
18 06 2026 16:46:55
Урок знакомит учащихся с историей переливания крови, выявляет значение переливания крови как важного достижения современной медицины, выясняет причины групповых различий крови у людей.
...
17 06 2026 4:18:12
Задачами урока являются: знакомство учащихся с классом Головоногие моллюски, особенностями их строения, закрепление полученных знаний в ходе теста, развитие биологического кругозора учащихся....
16 06 2026 18:36:31
Игра может быть проведена в рамках предметной недели по биологии. Она рассчитана на учащихся 9–11-х классов. В ходе игры актуализируются, расширяются и закрепляются знания учащихся по истории биологии и ученым, которые внесли вклад в ее становление. Формируются коммуникативные универсальные учебные действия: излагать свое мнение, аргументируя его, подтверждая фактами, участвовать в диалоге: слушать и слышать другого, работать в паре, группе в разных ролях....
15 06 2026 13:58:13
Урок природоведения с использованием компьютерных технологий в 5-м классе....
14 06 2026 8:33:34
Урок направлен на актуализацию знаний о строении клетки, полученных в 6-м классе, и на построение новых знаний в курсе цитологии. На уроке учащиеся работают в группах, что позволяет развивать коммуникативные навыки; предложенные задания направлены на развитие креативных умений, развитие критического мышления, умения анализировать, обобщать, делать выводы, презентовать свою работу.
...
13 06 2026 1:10:41
Разработка урока по теме "Члeнистоногие" в форме защиты проектных работ. Также в разработке урока представлены два варианта письменных работ для итогового контроля знаний учащихся....
12 06 2026 11:27:15
Элективный курс по биологии и экологии «Авиация и медицина XXI века» (разработано Л.А.Суриловой, учителем биологии и экологии гимназии № 1519 г. Москвы). Предпрофильная подготовка – это система педагогической, психологической, информационной и организационной деятельности, способствующая самоопределению учащихся в выборе дальнейшей профессии....
11 06 2026 5:50:38
На уроке учащиеся узнают о вкладах людей в историю Отечества и о том вкладе, который могут внести они сами.
...
10 06 2026 16:52:36
Биосфера это совокупность всего живого. Рассмотрим где проходят верхняя и нижняя границы биосферы, какой ее состав, свойства и функции....
09 06 2026 2:58:30
Статья о развитии коммуникативных умений с использованием опopного конспекта на уроках биологии в школе закрытого типа. Реализация цели формирования коммуникативной компетенции предполагает развитие речевой деятельности во всех ее видах....
08 06 2026 0:12:59
Интерес к окружающему нас миру всегда вызывает много вопросов у детей. Конспект урока представляет материалы о символах края, о географическом положении, о климатических зонах, о формах земной поверхности, о растительном и животном мире. Материал урока можно использовать на уроке окружающего мира, краеведения, географии....
07 06 2026 10:28:14
Урок в 8-м классе проводится в виде небольшого спектакля, где участники спектакля – сами витамины, рассказывающие о себе. Раскрывается значение витаминов, рассказывается, кем они были открыты, какие заболевания возникают при авитаминозах. Предлагается тестовая работа по определению обеспечения организма человека различными витаминами. Данный урок можно использовать как внеклассное мероприятие. ...
06 06 2026 17:21:36
Цель: изучение особенностей строения тканей растений; проявлять интерес к новому; оценивать собственную учебную деятельность при изучении типов тканей растений; воспринимать речь учителя; воспитывать бережное отношение к природе, к растениям как производителям кислорода и органических веществ....
05 06 2026 16:37:22
Занятие формирует понятие о строении пресмыкающихся как истинно наземных позвоночных, их многообразии, приспособленности к среде обитания, обращает внимание учащихся на особенности строения....
04 06 2026 0:57:23
Мышечные ткани — это ткани, отличающиеся по структуре и происхождению, но имеют общую способность к сокращению. Состоят из миоцитов — клеток, которые могут воспринимать нервные импульсы и отвечать на них сокращением. Чем мышечное волокно скелетной мышцы отличается от гладкой мышечной ткани?...
03 06 2026 1:42:10
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Презентация может быть использована педагогами, работающими по программе В.П. Пасечника. Форма урока: лекция, комбинированный, изучение нового материала....
02 06 2026 8:39:23
Представлена разработка урока-викторины. Использование игровых приемов создает благоприятный психологический климат, способствует познавательной деятельности всех учащихся. Урок расширяет представление учащихся о многообразии животных форм; развивает интерес к биологии, бережное отношение к животным....
01 06 2026 9:13:21
Предлагаемый контрольно-обобщающий урок для 7-го класса знакомит учащихся с удивительным разнообразием внешнего вида и особенностями поведения некоторых рыб, позволяет систематизировать, повторить и закрепить знания учащихся по материалу темы....
31 05 2026 23:14:36
Цели урока: закрепить знания о строении прокариот, раскрыть картину эволюционного развития организмов, изучить строение ядра эукариот....
30 05 2026 12:54:47
Урок биологии для 6-го класса. В основной части в роли учителя – группа учащихся, исследовавших один из районов своего города. Они определили лекарственные растения, сделали гербарий. Показали применение в нашей жизни этих соседей по планете, подобрали интересный материал кулинарных рецептов для гениев.
...
29 05 2026 22:58:14
Цель урока: сформировать целостное представление о движении крови в организме, о физико-химических основах работы внутренних органов и взаимодействии их с кровью; установить причинно-следственные связи с курсами химии и физики.
...
28 05 2026 6:58:34
Цель урока: выявление хаpaктерных признаков и черт приспособленности парнокопытных и непарнокопытных к среде обитания. Урок по игровой методике существенно повышает интерес учащихся к предмету, позволяет им лучше запоминать формулировки, определения, "раскрепощают" ученика, его мышление. Кроме того может служить отправной точкой в возникновении у ребят интереса и любви к изучаемому предмету.
...
27 05 2026 20:17:31
Первый из трёх уроков, отведенных на изучение голосеменных растений. Урок наглядно демонстрирует возможности УМК «Сферы» для реализации деятельностного подхода в обучении, применения ИКТ....
26 05 2026 4:31:15
На уроке учащиеся получают знания о многообразии грибов, их роли в природе и жизни человека. Урок помогает решить триединую задачу обучения биологии: развитие интереса к предмету, изучение и понимание признаков и свойств живого, понимание места и роли человека в природе....
25 05 2026 14:47:20
Урок обобщения и систематизации изученного материала по теме "Жизнь на земле". Цель урока: выявление уровня овладения учащимися системой знаний, опытом творческой деятельности....
24 05 2026 15:21:12
Урок формирует у учащихся прочные знания о строении сердца, кровеносных сосудов, кругов кровообращения и работе сердца. Активизирует мышление....
23 05 2026 4:41:29
Задачи урока направлены на то, чтобы познакомить и сформировать у учащихся представление о внутриклеточных паразитах, механизмах проникновения и воздействия вирусов на клетку хозяина, а также профилактику и меры борьбы с вирусами, вызывающими болезни растений, животных и человека....
22 05 2026 2:25:21
Данная разработка представляет собой урок-пpaктикум по биологии для учащихся 10-х классов (УМК И.Н. Пономаревой). Материал может быть использован для проведения уроков экологии и полевых пpaктик. Эффективность данного занятия обеспечивается использованием элементов информационных технологий (электронные атласы-определители, презентация Microsoft Office PowerPoint).
...
21 05 2026 7:34:35
Биопол (биологическая полемика) – универсальная интеллектуальная игра, которая может использоваться при изучении любого из курсов биологии с 6-й по 11-й классы. Она представляет собой комплекс деятельностных блоков, с определенными типами заданий. Содержание заданий каждого блока разpaбатывается в соответствии с темой игры. Игра может быть проведена по одной или нескольким темам, в индивидуальной или групповой форме, на обобщающем уроке или в качестве внеклассного мероприятия....
20 05 2026 2:34:47
В наше время люди всё в большей мере осознают, что творчество - одна из самых важных составляющих личного счастья и профессионального успеха. Бытует мнение: творческие способности являются врождёнными, и лишь немногие понимают, их можно развивать, ведь каждый человек наделён богатейшим творческим потенциалом. Для того, чтобы реализовать развивающие потребности отдельных учащихся, стремящихся к творческому созиданию, в лицее родилась идея создания школы нового поколения. Школа наук действует на базе МОУ "Лицей" города Абакана Республики Хакасии с целью выявления и воспитания одарённых подростков, повышения социального статуса знаний....
19 05 2026 2:43:21
Разнообразные формы внеклассных мероприятий способствуют появлению интереса к предмету анатомии. Яркие формы проведения, загадочные вопросы требуют знания анатомических понятий. Это вызывает у студентов поисковый интерес и способствует формированию интереса к изучаемой дисциплине, развивает самостоятельность, творческие способности, активизирует познавательную деятельность, формирует профессиональный интерес, способствует закреплению и углублению знаний, развивает логическое мышление....
18 05 2026 10:15:47
Традиция отмечать День птиц в начале апреля в нашей стране отчасти связана с принятием 1 апреля 1906 г. Международной конвенции об охране птиц, отчасти же – с приближающимся праздником Благовещения, когда выпускают птиц из клеток на волю. Массовое празднование Дня птиц постепенно вновь становится повсеместным....
17 05 2026 17:56:24
Основной целью этого урока является определение качества подготовки учащихся. Однако само по себе усвоение информации на уровне её устного или письменного воспроизведения (репродукция) или даже узнавания не представляет особой ценности без умения применить эти знания на пpaктике. В данном случае под пpaктикой понимается умение выстраивать аналогии, сравнения, делать обобщения. Предлагаемый семинар целесообразно провести перед контрольным уроком по теме «Строение клетки». Выявленные пробелы в знаниях учащиеся могут ликвидировать до контрольной проверки....
16 05 2026 9:57:48
На уроке учащиеся отправляются на родину В.М.Шукшина. Изучают природу этого района, узнают много нового и полезного. Множество приложений и презентаций помогают лучше отобразить данную тему....
15 05 2026 23:46:47
Урок повторяет, обобщает и систематизирует знания учащихся по теме “Кровь”. Учащиеся совершенствуют умения применять
теоретические знания о составе, функциях крови, переливании крови, иммунитете, пульсе, кровяном давлении для анализа состояния здоровья человека....
14 05 2026 22:54:24
Предлагаемая модульная программа, ставит своей целью формировать знания об онтогенезе как сложном процессе индивидуального развития каждой особи органического мира, познакомить обучающихся с типами онтогенеза и его периодами, развивать навыки работы с учебником, модульными программами....
13 05 2026 5:19:54
В статье рассматриваются причины первого приобщения подростков к алкоголю и курению, влияние никотина и алкоголя на организм и поведение человека. Внеклассное мероприятие проходит в форме судебного заседания, главные герои которого – подсудимые Алкоголь и Никотин. Сценарий спектакля можно использовать на классных часах, неделе биологии, ОБЖ, днях здоровья....
12 05 2026 15:59:46
Урок – пpaктическая работа с использованием технологии критического мышления. Можно использовать как заключительный урок в теме «Цитология».
...
11 05 2026 20:52:41
Сегодня нравственность - категория наиболее важная как для человека, так для и общества в целом. Но качество это не врожденное, генетический код не передает его из поколения в поколение. Поэтому, утверждая понятия долга, чести, высокоразвитого гражданского самосознания, нельзя забывать, что первична здесь не природа, а воспитание.
...
10 05 2026 20:23:15
Методическая разработка урока составлена на основе учебно-методического комплекса под ред. Н.И. Сонина. Основная цель урока - познакомить учащихся с особенностями строения и функциями кровеносной системы у животных....
09 05 2026 16:16:46
Предложенная разработка урока позволит не только разнообразить традиционный урок биологии мультимедийным и графическим материалом, но и использовать возможности персонального компьютера при изучении достаточно сложного в понимании материала, таким образом формируя ключевые образовательные компетенции учащихся. При проведении урока используется тест, написанный в Visual Basic. ...
08 05 2026 17:28:37
Цели урока – дать представление о витаминах, познакомить учащихся с их классификацией, представителями и значением. На основе межпредметных связей раскрыть важнейшую роль витаминов для здоровья человека, дать понятие об авитаминозах и гиповитаминозах на примере важнейших представителей водо- и жирорастворимых витаминов....
07 05 2026 0:44:27
На примере данного урока показывается, каким образом можно использовать возможности персонального компьютера для изучения системы органов дыхания человека. Используя достаточно простой арсенал технических средств, учитель повышает не только уровень сформированности своих информационных компетенций, но и помогает ребенку в раскрытии его творческого потенциала.
...
06 05 2026 20:13:24
В статье представлен модульный урок по изучению особенностей строения и образа жизни млекопитающих животных; систематике и ознакомление с некоторыми отрядами класса Млекопитающие.
...
05 05 2026 23:14:48
Данный урок разработан с учетом развития творческих способностей учащихся с применением элементов теории решения изобретательных задач (ТРИЗ). Мозговой штурм предназначен для организации групповой работы учащихся. Применяются интеpaктивные технологии - это объединение в ротационные (изменяющиеся) тройки, дискуссионный метод "два - четыре - все вместе", метод карусели и т.д.
...
04 05 2026 6:25:14
В ходе урока учащиеся знакомятся с классификацией класса "Земноводные". Распознаются изученные виды земноводных на таблицах, рисунках с использованием классификации животных....
03 05 2026 6:32:17
Весомый вклад в теорию эволюции внесли ученые М.В.Ломоносов, А.Н.Радищев, К.Ф.Вольф, А.А.Каверзнев, И.Е.Дядьковский, К.М.Бэр, К.Ф.Рулье, Н.А.Северцов....
02 05 2026 18:41:26
Урок позволяет раскрыть особенности строения и образа жизни птиц разных экологических групп.
...
01 05 2026 3:10:38
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 ::
