Урок-лекция по теме "Биотехнология". 11-й класс
Цели: рассмотреть особенности селекции микроорганизмов и их использования в хозяйственной деятельности человека; сформировать у учащихся знания о биотехнологии, ее основных направлениях – генной, хромосомной и клеточной инженерии; рассмотреть этические аспекты исследований в биотехнологии.
Оборудование: таблица “Бактерии”, “Плесневые грибы”, портрет А. Левенгука.
Ход урока
Микроб, этот гадкий утенок первых лет эпидемиологии,
благодаря успехам науки и техники, достижениям человеческого гения,
превратился в прекрасного лебедя генетической инженерии современной
биотехнологии и индустрии живых клеток.
Б.Я. Нейман
План.
1. Хаpaктеристика микроорганизмов.
2. Использование микроорганизмов с древних до наших времен.
3. Методы биотехнологии.
4. Этические аспекты некоторых исследований в биотехнологии.
1. Хаpaктеристика микроорганизмов.
Открыты в XVII веке А. Левенгуком.
1. Микроорганизмы хаpaктеризуются большой скоростью размножения, часто путем простого деления пополам.
Например: бактериальная клетка в благоприятных условиях делится пополам через каждые 20-25 минут.
2. Разнообразны по физиологическим и биохимическим свойствам, некоторые живут в условиях, не пригодных для жизни других.
Например: выдерживают высокий уровень радиации, высокие (75–105°С) и низкие (-80°С) температуры, концентрацию хлорида натрия до 30%, отсутствие кислорода (анаэробы).
3. Очень продуктивны.
Например: 1 корова массой 500 кг выpaбатывает в сутки 0,5 кг белка.
500 кг растений – 5 кг белка.
500 кг дрожжей – 50 т белка (а это масса 10 слонов!)
! При определенных условиях микробная клетка способна за равное время продуцировать в 100 000 раз больше белка, чем животная клетка. При этом использует дешевые вещества (крахмальные растворы, сточные воды).
4. Чрезвычайная приспособляемость, т.е. их можно быстро и легко селекционировать.
Например: чтобы получить новый сорт хлебного злака, необходимы десятилетия или даже столетия, а у кистевидной плесени всего за 30 лет удалось в 1000 раз повысить продуктивность.
5. Микроорганизмы повсеместно распространены в природе, играют важную роль в круговороте веществ (благодаря большому разнообразию микроорганизмы бывают автотрофами, хемоавтотрофами и гетеротрофами, в трофических цепях часто являются редуцентами).
II. Использование микроорганизмов.
Некоторые биотехнологические процессы с древних времен использовались в хлебопечении, в приготовлении вина и пива, уксуса, сыра, при различных способах переработки кожи, растительных волокон. Современная биотехнология основана главным образом на культивировании микроорганизмов (бактерий и микроскопических грибов), животных и растительных клеток.
|
Использование микроорганизмов. |
||||
| Пищевая промышленность. | Химическая промышленность. | Металлургия. | Сельское хозяйство. | Охрана природы |
| Хлебопечение, Виноделие, Сыроварение, получение молочно-кислых продуктов, уксуса, кормовых белков. |
Производство антибиотиков, витаминов, гормонов, аминокислот, синтетических вакцин, получение метана как топлива. | Выщелачивание некоторых металлов из бедных руд (медь, уран, золото, серебро). | Производство силоса и азотфиксаторов, биологическая защита растений. | Очистка сточных вод. Ликвидация разлива нефти. |
III. Биотехнология – производство необходимых человеку продуктов и материалов с помощью биологических объектов и процессов. (Появление термина “биотехнология” в 1970-х гг. связано с успехами молекулярной генетики.)
Методы биотехнологии:
1) Клеточная инженерия – метод получения новых клеток и тканей на искусственной питательной среде. В основе метода лежит высокая способность живых культур к регенерации.
1-ый метод – Культивирование. Метод основан на способности клеток растений и животных делиться при помещении их в питательную среду, где содержатся все необходимые для жизнедеятельности вещества. Клетки растений обладают свойством, которое позволяет им при определенных условиях сформировать полноценное растение.
Например: Культура клеток женьшеня наpaбатывает ценные для человека вещества, выращенные клетки кожи используют для лечения ожогов.
2-ой метод – Реконструкция (метод “in vitro”– в пробирке). Помещая клетки растений в определенные питательные среды, размножают редкие и ценные виды. Это позволяет создавать безвирусные культуры редких растений.
3-ий метод – Клонирование. Метод пересадки ядер соматических клеток в яйцеклетки позволяет получать генетической копии одного организма.
Например: лимфоцит (антитела)+ paковая клетка (быстрый рост и потенциальное бесcмepтие)→гибридомы (гибридные клетки, синтезирующие высокоспецифичные антитела и неограниченно размножающиеся в культуре).
2) Хромосомная инженерия
1-ый метод– Метод гаплоидов. Метод основан на выращивании гаплоидных растений с последующим удвоением хромосом. Всего за 2–3 года получают полностью гомозиготные растения вместо 6–8 лет инбридинга.
2-ой метод-Метод полиплоидов. Получение полиплоидных растений в результате кратного увеличения хромосом
3-ий метод-замена некоторых хромосом в геноме одного организма на сестринские из генома другого организма этого же или близкого вида.
3) Генная инженерия – основана на выделении (или на искусственном синтезе) нужного вида из генома одного организма и введении его в геном другого организма, зачастую далекому по происхождению (впервые процесс был проведен в 1969 году).
| ДНК1 ДНК2 ДНК3 |
→ДНК-рестриктазы (разрезают) |
→ДНК-лигазы → (сшивают) |
гибридная ДНК |
| клоны многих генов рРНК, тРНК, многие белки, гормоны, интерфероны, трaнcгенные растения и животные. |
– “Вырезание” ферменты-рестриктазы (генетические ножницы),
– затем “вшивание” – ферменты-лигазы в плазмиду+ маркерные гены,
– введение плазмиды в клетку реципиента,
– отбор тех бактерий, в которых успешно работают внедренные гены.
Например: Излюбленный объект генных инженеров – кишечная палочка. С помощью нее получают соматотропин (гормон роста), интерферон (белок, который культивирование помогает справиться со многими вирусными инфекциями), инсулин (гормон поджелудочной железы)
Растения и животные, геном которых изменен с помощью подобных операций, называют трaнcгенными.
В 1983 в США, Бельгии и Германии впервые получены трaнcгенные растения.
Сейчас – 17 стран выращивают трaнcгенные растения, которые имеют необходимые для человека сроки созревания, их плоды обладают способностью к длительному хранению и не теряют товарный вид при трaнcпортировке. Уже получены трaнcгенные свиньи, овцы и кролики в геном которых были введены гены различного происхождения – вирусов, микроорганизмов, грибов, человека; получены трaнcгенные растения с генами животных, микроорганизмов, вирусов и искусственно созданными генами. Большая часть трaнcгенных культур выращивается в США.
Например: Китай – табак, рис, соя, томаты, быстрорастущие сорта, которые могут расти на засоленных почвах.
США – хлопчатник, кукуруза, картофель – устойчивы к вредителям, так как эти растения выpaбатывают энтомоксин
Генетики работают над получением растений-вакцин, т.е. растений содержащих готовые антитела на различные заболевания или вещества, препятствующие развитию болезни.
Например: картофель выpaбатывает антитела холеры (Россия). Красный помидор содержит в 3,5 раза больше ликонина (красный пигмент). Ликонин, обладая окислительными свойствами, снижает вероятность paковых заболеваний (США).
IV. Этические аспекты развития некоторых исследований в биотехнологии.
– Клонирование человека.
– Создание генетически модифицированных штаммов вирусов и бактерий.
Закрепление.
Беседа по вопросам:
1. Почему селекция микроорганизмов приобретает очень большое значение в
настоящее время?
2. Что такое биотехнология и каковы ее задачи?
3. Каким образом используются микроорганизмы в биотехнологии?
4. Почему некоторые биотехнологические исследования представляют опасность для
человечества?
Домашнее задание. Подготовиться к зачету.
Литература:
- Биология 10 класс: поурочные планы по учебнику Д.К. Беляева, П.М. Бородина, Н.Н. Воронцова. IIч./ авт.-сост. А.Ю Гаврилова – Волгоград: Учитель, 2006.
- Биология 10 класс: поурочные планы по учебникам В.К. Шумного, Г.М. Дымшица, А.О Рувинского, В.Б. Захарова, С.Г. Мамонтова, Н.И. Сонина. Профильный уровень /авт.– сост. О.А. Ващенко – Волгоград: Учитель, 2009.
- Пепеляева О.А., Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей биологии: 9 класс. –М., ВАКО, 2006.
Комментарии:
Урок составлен по программе Сонина Н.И. Главный акцент урока сделан на то, что человек познает и изучает планету – Земля, заботится о ней, а интеграция дает учащимся возможность представить целостную картину мира, а также способствует нравственному воспитанию. На уроке показана интеграция таких наук, как астрономия, география, биология и экология. ...
09 10 2026 18:41:29
Скелетные мышцы, являясь активной частью опopно-двигательной системы, обусловливают передвижение тела в целом или перемещение его отдельных частей. В каждой мышце различают сокращающуюся часть — мышечное брюшко, или тело, и несокращающуюся часть — сухожилие....
08 10 2026 17:57:34
Разработка урока по теме "Члeнистоногие" в форме защиты проектных работ. Также в разработке урока представлены два варианта письменных работ для итогового контроля знаний учащихся....
07 10 2026 13:11:59
Целью урока биологии в 8-м классе является активизация мыслительной деятельности учащихся, формирование осознанного интереса к предмету, выработка активности и самостоятельности. Урок направлен на развитие творческого потенциала учащихся, их логического и аналитического мышления, а также умения применять полученные знания на пpaктике.
...
06 10 2026 10:53:54
Обобщение изученного материала проводится в виде конкурса. Состоит из восьми этапов. На каждом из них учащиеся выполняют различные задания и отвечают на вопросы, связанные с темой. Во время урока не только закрепляются знания и умения по пройденному материалу, но и развивается кругозор учащихся....
05 10 2026 2:17:25
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: обсуждение генетических проблем. Сопровождается презентацией....
04 10 2026 9:12:46
Цели урока: познакомиться со средами обитания животных, используя субъектный опыт учащихся; выявить приспособления животных к определённой среде обитания....
03 10 2026 13:53:57
Классный час на тему проводится в форме информационного ринга....
02 10 2026 14:45:11
Естественный отбор — процесс, обеспечивающий выживание сильных особей, которые передают благоприятные признаки следующим поколениям, при этом нeблагоприятные свойства подвергаются элиминации. Естественный отбор действует на уровне популяции....
01 10 2026 22:54:43
Тема происхождения жизни на Земле является одной из самых интересных и в тоже время трудных для изложения педагогов и восприятия учащихся. Предлагаемая разработка содержит богатый иллюстративный и научный материал, которые будут полезны учителям при изучении данной темы....
30 09 2026 8:59:44
Цели урока: приобщить учащихся к здоровому образу жизни и правильному питанию; формировать знания о физическом и духовном здоровье человека; развивать пpaктические навыки и умения сохранения и укрепления здоровья....
29 09 2026 2:41:15
Раздел является одним из наиболее сложных для понимания в школьном курсе общей биологии. В экзаменационной работе ЕГЭ по биологии данный раздел проверяется на базовом, повышенном и высоком уровне, что требует от выпускников не только воспроизводить свои знания, но и уметь применять их в новой ситуации. Урок обобщения знаний направлен на развитие умений обобщать и анализировать информацию, давать аргументированную оценку суждений....
28 09 2026 6:41:40
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....
27 09 2026 6:55:21
Цифровые диктанты охватывают курс "Анатомия человека" и составлены по разделам. Диктанты включают разделы от "Общего обзора организма человека" до темы "Кровь и кровообращение". Диктанты можно использовать в любой части урока, при работе с любым УМК....
26 09 2026 10:20:17
При изучении нового материала проводится беседа о науке как одной из сфер человеческой деятельности, ее целях и методах, об особенностях научных знаний, фактов. Для лучшего усвоения учебного материала учащимся необходимо иметь представление о научных методах в биологических науках. В заключение урока выступление ученика об этапах научного исследования, сборе фактов, выдвижении гипотезы, проведении экспериментов, оформлении теории....
25 09 2026 9:48:25
Учеными давно уже установлен факт неодинакового участия правого и левого полушарий мозга в осуществлении психических функций. У человека существует специализация полушарий - многие высшие функции мозга выполняются одним из них. Создание в школе неравных условий для развития детей, относящихся к каждому из этих типов, из-за "удобства" организации образовательного процесса не только безнравственно, но и может надолго задержать процесс. На уроках биологии можно легко создать условия для успешной учебной деятельности детей с разным типом полушарной активности....
24 09 2026 5:49:17
Созданная на уроке субъект-субъектная учебная ситуация позволяет ученикам перестать функционировать по принципу "меня учат" и начать действовать по принципу "я учусь". Реализуемый на уроке системно-деятельностный подход позволяет каждому ученику включиться в разнообразные виды исследовательской деятельности. В основе формирования исследовательской компетентности лежит решение ситуативной задачи....
23 09 2026 23:40:42
Система уроков в десятом классе состоит из пяти блоков. Каждый блок отражает особенности самостоятельной работы учащихся. Каждая группа работает под руководством ученика-лидера (консультанта). Совет консультантов представляет собой орган ученического управления и принимает участие в разработке плана изучения курса.
...
22 09 2026 10:33:54
Представленный урок относится к контрольно-обобщающим и проводится в группах. Цели урока: проверка знаний, полученных по темам курса "Биология 8-й класс" "Кровь" и "Система кровообращения". Выработка навыков коллективного мышления, логики, выполнение санитарно-гигиенических норм, умения работы с компьютером. Воспитание привычек здорового образа жизни и потребность физического совершенствования....
21 09 2026 19:43:21
На уроке биологии по теме "Генетика и человек" обобщются знания о материальных основах наследственности и изменчивости, отpaбатывается терминология, дети учатся работать в группах.
...
20 09 2026 13:57:31
Решение задачи раннего выявления, обучения, воспитания и развития одаренных и талантливых детей составляет важнейшую задачу системы образования и формирования творческого потенциала страны, обеспечивающего интенсивное социальное развитие и научно-технический прогресс во всех областях науки, культуры и производства. Для решения этой задачи необходима прежде всего специально создаваемая развивающая образовательная среда. Развивающая образовательная среда – это созданная обучающим, обучающимися и их родителями атмосфера интеллектуального поиска и познавательной творческой деятельности в правильно организованном педагогическом процессе....
19 09 2026 21:50:52
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....
18 09 2026 23:11:22
Ткани животных, как и ткани растений, входят в состав органов. Органы образуют системы органов, которые выполняют различные функции. Опopно-двигательная система...
17 09 2026 20:21:50
Данная работа представляет собой интегрированное внеклассное мероприятие в 5–7 классах. Спектакль составлен на основе различных материалов, но сюжет придуман авторами. Главная идея спектакля – не только использовать и совершенствовать знания учащихся о родном крае, но и показать все индивидуальные способности детей....
16 09 2026 10:53:21
В ходе урока учащиеся знакомятся с птицами антропогенного ландшафта, раскрываются биологические особенности, особенности "поведения", наследственные изменения, возникшие в процессе эволюции под воздействием антропогенного фактора....
15 09 2026 15:41:45
Урок знакомит учащихся 5-го класса на уроках природоведения с понятием "организм" и основными его свойствами, в результате которого у учащихся формируется целостная картина мира....
14 09 2026 2:35:25
Технология урока позволяет систематизировать приобретенные знания о строении клетки в виде научной экспертизы, что дает возможность повторить пройденный материал, оценить уровень знаний и освоить технологии ЕГЭ в новых, нестандартных формах....
13 09 2026 8:27:33
Основная задача урока – формирование у учащихся познавательных универсальных учебных действий посредством освоения предметной информации, развитие критического мышления, творческих и коммуникативных способностей. Учащиеся самостоятельно получают информацию, переpaбатывают ее для получения необходимого результата, делают выводы....
12 09 2026 9:53:54
Урок раскрывает значение биологических и социальных факторов в формировании человека как существа биосоциального.
...
11 09 2026 12:32:19
Цель урока: изучение выделительной системы животных в процессе эволюционного развития....
10 09 2026 15:42:15
Цель урока – ознакомление учащихся с защитным механизмом организма – иммунитетом. В ходе урока учащиеся знакомятся с работами Э.Дженнера, Л.Пастера. И.И. Мечникова, изучают механизмы формирования иммунитета....
09 09 2026 10:28:33
Автор на уроке формирует понятие о строении и функциях покровного органа – кожи. Развивает анализ систематизации новой информации....
08 09 2026 8:49:17
Урок по природоведению в 5-м классе предназначен для первичного ознакомления с основами систематики живых организмов. Учащимся закладывается база для дальнейшего изучения царств живой природы и их классификации. Урок содержит фактический материал, задания на развитие мыслительных процессов у учащихся среднего звена школы, а также красочную мультимедийную презентацию, которая активизирует внимание учащихся на изучаемом материале....
07 09 2026 4:30:56
Урок биологии соответствует деятельностному подходу. Единственный урок при изучении темы «Лишайники» в соответствии с программой Д.И. Трайтака. Тема входит в раздел «Бактерии. Грибы. Лишайники». На каждом этапе урока указаны виды формируемых универсальных учебных действий. На уроках ребята учатся рассуждать, думать, анализировать, самостоятельно решать проблемы, ставить цели и их добиваться....
06 09 2026 13:31:46
Не секрет, что в возрасте 11–13 лет в обычной средней школе трудно активизировать всех учащихся в силу проявления у них разных интересов и интеллектуальных возможностей. Другое дело, когда образование происходит в процессе общения, соревнования и взаимопомощи: тогда активность обучаемых значительно возрастает. "Аукцион знаний" особенно нравится детям. Почему? На аукционе они могут свободно и сколько угодно излагать свои знания (при этом пользоваться записями нельзя), не боясь получить плохую оценку, но зато можно получить две, а то и три "пятёрки"....
05 09 2026 13:29:52
Урок проводится в 6-м классе как заключительный и посвящается обобщению и систематизации знаний, которые учащиеся получили во время изучения темы "Побег". Форма урока – игра. Ученики используют разнообразный дидактический и раздаточный инструментарий, лабораторное оборудование....
04 09 2026 18:33:41
Метапредметность как способ формирования теоретического мышления обеспечивает формирование целостной картины мира у подростков. Тема "Биосфера" предоставляет широкие возможности для учителя в формировании у девятиклассников естественно-научного мировоззрения путем интеграции содержания учебного материала по биологии, географии, химии, экологии, обществознанию, литературе....
03 09 2026 7:58:57
При проведении летней полевой пpaктики насекомые – самый доступный, многочисленный объект наблюдений и проведения пpaктических занятий. Учащиеся с большим интересом начинают интересоваться многими насекомыми. Целью работы является развитие у учащихся интереса к изучению живой природы и умению вести исследовательскую работу в области энтомологии....
02 09 2026 16:55:58
На данном уроке учащиеся узнают анатомо-физиологические понятия о сердечном цикле и автоматизме работы сердца.
...
01 09 2026 4:48:36
Сознание человека — это своеобразное объединение всех более простых форм отражения: ощущений, понятий, чувств и действий, иначе говоря, такая обобщающая форма отражения действительности, в которой с наибольшей полнотой выражено то, что составляет специфику человека, коренным образом отличающую его от животных....
31 08 2026 7:41:14
Цели урока: сформировать знания о реакциях пластического и энергетического обменов и их взаимосвязи; вспомнить особенности строения хлоропластов; развивать логическое мышление, память, устную и письменную речь....
30 08 2026 13:30:19
Урок рассматривает статистические данные, способы определения пола и закономерности наследования генов, сцепленных с полом; раскрывает причины возникновения сцепленных с полом генетических болезней, формирует представления о различиях мужского и женского организмов. Рекомендуется соблюдать тактичность изложения материала, в классе могут быть учащиеся с наследственными заболеваниями. Используются оптимистические прогнозы о возможных способах лечения заболеваний....
29 08 2026 18:16:35
Представленный урок завершает изучение темы «Развитие жизни на Земле». Использование игровых моментов на уроке делает его интересным и запоминающимся. При проведении урока были использованы презентация учителя, использующаяся на разных этапах урока, и презентация учащихся – как опережающее задание по изучению нового материала....
28 08 2026 18:42:17
В ходе урока происходит знакомство с некоторыми наследственными болезнями и причинами их возникновения, далее организуется работа в группах по первичной экспертизе «продуктов нового поколения», формулируются правила сохранения здоровья человека, а также ученики знакомятся с современными достижениями в области генетики, связанных с репродуктивным здоровьем человека....
27 08 2026 3:43:24
Работа представляет собой урок природоведения в 5-м классе по теме "Методы изучения природы" по программе А.А. Плешакова и Н.И. Сонина. На данном уроке реализуется принцип деятельностного подхода, используются групповая и индивидуальная формы работы....
26 08 2026 15:42:54
В статье описан опыт формирования культуры здоровья обучающихся посредством проектной деятельности на примере сотрудничества учреждений общего и дополнительного образования....
25 08 2026 23:43:36
Учащиеся описывают процессы вегетативного размножения; выделяют отличительные особенности пoлoвoго и бесполого размножения. Приводятся примеры бесполого размножения и растений, размножающихся вегетативно....
24 08 2026 2:26:29
Деление истории Земли на эры и периоды, дает представление об особенностях развития жизни на планете в разные временные промежутки. Ученые выделяют особо значимые события в отдельные отрезки времени – эры, которые делятся на периоды....
23 08 2026 22:38:47
Урок в 9-м классе призван изучить процесс деления клетки путем митоза, показать основные этапы жизненного цикла клетки, рассмотреть фазы митоза, выявить его биологическую роль....
22 08 2026 0:27:48
Круговороты веществ и превращение энергии в биосфере. Антропогенное влияние на круговороты веществ. Урок знакомит учащихся с сущностью круговоротов веществ и превращения энергии в биосфере, учит их использовать полученные знания для обоснования мероприятий по охране природы. На уроке используется презентация, видеофрагменты, предусмотрена работа учащихся на компьютере с программой Paint....
21 08 2026 4:52:28
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 ::
