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:
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Закрепление и расширение знаний о значении эндокринной системы, особенностях функционирования желез внутренней секреции. Научиться определять болезни, связанные с гипо- или гиперфункцией желез внутренней секреции на примере литературных героев....
26 04 2026 10:57:48
Лечение хронического энтероколита у собак сводится к предотвращению фазы обострения. Основу лечения при хронической форме составляет правильная диета....
25 04 2026 11:33:19
Урок закрепления и обобщения знаний, полученных на предыдущих уроках, лучше всего провести в виде игры. В этом случае учащиеся в лёгкой, непринужденной форме повторяют, систематизируют и обобщают материал, изученный ими раньше.
...
24 04 2026 12:28:46
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....
23 04 2026 18:59:40
Урок-путешествие по окружающему миру, где в игровой форме развивается познавательная деятельность учащихся, умение согласованно работать в комaнде....
22 04 2026 17:53:21
Цели урока: закрепить знания учащихся об особенностях строения и жизнедеятельности и классификации покрытосеменных растений; выделить главные черты цветковых, что позволило им занять господствующее положение в растительном мире; продолжать формирование умения сравнивать различные отделы растений, эволюционного представления о развитии растительного мира от простого к сложному, находя черты их постепенного усложнения....
21 04 2026 8:19:32
Урок проводится в форме игры-путешествия. Его можно проводить в 5-м классе по природоведению при изучении темы «Жизнь на Земле», в 6-м классе по биологии после изучения царств Бактерии, Грибы, Лишайники, а также как внеклассное мероприятие. Урок помогает закрепить знания учащихся о разнообразии живых организмов в биосфере, о классификации растений и животных, о пpaктическом использовании живых организмов....
20 04 2026 2:32:45
Автотрофные бактерии — это бактерии, которые могут синтезировать органические вещества из неорганических в результате фотосинтеза (фототрофные) и хемосинтеза (хемотрофные)....
19 04 2026 21:51:52
Цель урока: выявление хаpaктерных черт строения и процессов жизнедеятельности простейших; формирование у учащихся познавательного интереса к изучению жизнедеятельности животных....
18 04 2026 19:13:54
Отслеживание результатов обучения в объединениях биолого-экологической направленности разработано по видам контроля: вводный, текущий, итоговый. В структуру предлагаемых заданий заложен системный подход к обучению биологии и экологии: контролируются те ведущие понятия, содержание которых расширяется и углубляется из класса в класс.
...
17 04 2026 14:48:11
Безусловная рефлекторная деятельность нужна для выживания и сохранения вида, условная - для приспособления к изменчивой окружающей среде....
16 04 2026 10:26:43
Цели урока: продолжить формирование у учащихся представлений о цветке как главном генеративном органе растения; сформировать представление о соцветии, познакомить учащихся с основными видами соцветий и их биологической ролью; способствовать развитию эстетического внимания и уважения к цветам и соцветиям; показать необходимость владения элементарными навыками изображения цветов и соцветий биологически и технологически правильно....
15 04 2026 10:28:35
Использование этой технологии позволяет значительно разнообразить уроки естественно-научных дисциплин. Основная идея технологии «Обучение в сотрудничестве» - учиться вместе.
...
14 04 2026 0:20:14
Цель урока - повышение мотивации учения, развитие познавательного интереса к предмету. Современные компьютерные технологии позволяют на этапе объяснения новой темы использовать слайд-шоу, придают ему большую эмоциональность.
...
13 04 2026 20:23:16
Знание студентами медицинских колледжей и медицинских училищ темы «Эволюция человека» важно как с позиций формирования мировоззрения, так и востребованности знаний в будущей профессии. В работе показана эффективность использования приема эвристической беседы для достижения образовательных целей занятия; рассмотрена методическая реализация представленного технологического приема; приведен анализ выполненных студентами проверочных работ....
12 04 2026 11:30:44
Занятие с целью познакомить учащихся с жизнью деревьев и кустарников зимой, с особенностями их формы, окраски, ветвления, расположения почек, с приспособленностью растений к зимним условиям....
11 04 2026 11:46:29
В работе представлены компьютерные презентации учащихся 7–11-х классов, применяемые на уроках биологии. Данные презентации соответствуют требованиям и помогают учителю биологии или классным руководителям проводить беседы по профилактике вредных привычек с учащимися школы и их родителями....
10 04 2026 1:28:41
Содержанием статьи является обобщение опыта работы по методике проведения урока биологии по ознакомлению учащихся с регуляцией процессов жизнедеятельности одноклеточных животных, кишечнополостных, червей и насекомых с использованием компьютерных технологий....
09 04 2026 15:58:49
Цель урока: приведение в систему знаний по теме «Кровь и кровообращение», определение их пpaктической значимости.
...
08 04 2026 5:22:22
Изучая данную тему, обучающиеся узнают об особенностях пластического и энергетического обмена в клетке, однако изучению условий протекания данных процессов уделяется недостаточное внимание. Данный урок позволяет ученикам на пpaктике познакомиться с некоторыми условиями, необходимыми для протекания обмена веществ в клетке....
07 04 2026 5:10:56
Урок биологии в 7-м классе проводится при изучении темы «Тип члeнистоногие». Для актуализации знаний и мотивации школьников на уроке используется компьютерная презентация.
...
06 04 2026 3:57:10
Конкурс позволяет закрепить, углубить знания учащихся, а также активизировать познавательную деятельность. Значительна роль данного конкурса для экологического обучения и привития экологической культуры, чувства сопереживания, гуманности к окружающим, в том числе птицам.
...
05 04 2026 8:18:56
Данный урок можно провести после прохождения тем «Рыбы», «Земноводные», «Пресмыкающиеся». Форма проведения – КВН. В рамках подготовки к уроку учащимся можно предложить подобрать фотографии и рисунки по теме «Многообразие представителей классов рыбы, земноводные, пресмыкающиеся. Начать урок можно с презентаций учащихся на данную тему, с целью обобщения и повторения изученного материала.
Цель урока – обобщить знания учащихся по темам, проверить знания анатомии, физиологии и многообразия представителей перечисленных классов, а также особенностей поведения и образа жизни, привлечь внимание учащихся к проблеме охраны животных....
04 04 2026 12:24:46
На данном уроке используются различные приемы здоровьесберегающих технологий. Актуальность данной работы обусловлена потребностью человека, общества и государства в здоровьесберегающем образовании. Здоровьесберегающее обучение направлено на обеспечение психического здоровья учащихся.
...
03 04 2026 20:33:58
Урок обобщения знаний по теме "Структурная организация живых организмов. Клетка". Форма проведения - групповая....
02 04 2026 2:35:20
Данный урок проводился в рамках Недели естественных наук, проходившей в Образовательном центре ОАО "Газпром" в 2005 году. Урок проводился в 5-м классе в конце изучения темы, по текущему плану. Так как основной целью Недели естественных наук является привлечение внимания учащихся к предметам этого цикла, развитие познавательной активности, то форма урока была выбрана не случайно. На обобщающих уроках можно проследить траекторию развития каждого ученика, умения работать в группе, провести анализ уровня сформированности общеучебных и специальных умений и навыков....
01 04 2026 18:37:56
Цель урока: развивать интерес к здоровью, правильному питанию, расширять знания по теме, предметные компетенции учащихся по теме «Пищеварение»; закрепить изученный материал, определить уровень знаний, предметные компетенции учащихся по теме «Пищеварение»....
31 03 2026 19:17:50
Цели урока: выделить признаки грибов как представителей самостоятельного царства; показать их сходство и отличие от растений и животных; изучить особенности строения, питания и размножения грибов; показать многообразие грибов в природе; определить роль грибов в природе и жизни человека....
30 03 2026 23:37:33
Урок по теме "Строение и свойства веществ" является вторым в изучаемой теме. Материал урока подобран так, чтобы учащиеся могли активизировать знания о веществе и сформировать новые. Урок несёт большую информационную нагрузку, т.к. происходит формирование первоначальных знаний (о молекулах, расположении молекул в веществах, зависимости свойств веществ от молекулярного строения), которые будут расширяться и углублляться на последующих уроках....
29 03 2026 9:47:14
На данном уроке автор знакомит учащихся с изменениями во внешнем и внутреннем строении птиц, связанными с полетом. Учит учащихся совершенствовать умения проводить наблюдения за животными, узнавать изученных птиц в природе. Сравнивать между собой птиц и пресмыкающихся. Продолжает формирование умения работать с учебником, находить в тексте учебника и рисунках необходимые сведения для ответов на вопросы.
...
28 03 2026 10:16:21
Рукокрылые – относятся к классу млекопитающие. Способны летать, благодаря видоизмененным передним конечностям и используют полет как основной способ перемещения....
27 03 2026 17:46:50
Данный урок-презентация был разработан автором с использованием компьютерных технологий, основной теоретический материал отражен в презентации. Проведение урока в такой нестандартной форме способствует повышению мотивации учащихся при изучении темы "Подцарство Одноклеточные". Основной целью урока-презентации является знакомство с особенностями строения и жизнедеятельности Одноклеточных как целостных одноклеточных организмов, ведущих самостоятельный образ жизни....
26 03 2026 13:23:31
Данный развернутый план-конспект урока поможет учителям биологии в развитии здоровьесберегающих компетентностей учащихся. Учебный материал урока позволит активизировать внимание учащихся на знаниях и умениях, пpaктически значимых в их жизни.
...
25 03 2026 22:46:37
В материалах раскрыта актуальность межпредметных связей в свете модернизации образования. Содержание урока раскрывает энергетику и гигиену питания с биологической и химической стороны, показано применение разнообразных методических приемов, направленных на развитие самостоятельной творческой деятельности школьников в процессе познания....
24 03 2026 13:35:57
В статье предлагается выполненная автором работа на основе авторской программы В.В. Пасечника и др.". Используемые презентации могут облегчить работу учителя в реализации данной программы....
23 03 2026 0:34:21
Урок охватывает большой объем знаний для повторения и обобщения, построен на обширном наглядном и занимательном материале. На каждом этапе урока учитель использует активные методы организации учебной деятельности. Основная форма работы школьников – групповая, задания – творческие, разноуровневые, позволяющие каждому ученику проявить себя на уроке.
...
22 03 2026 9:40:56
Представлена система уроков по учебнику Мамонтова С.Г., Захарова В.Б., Сонина Н.И. Биология. Общие закономерности. 9-й класс. Используется одна презентация на все уроки. Имеются гиперссылки на схемы, таблицы, флэш-анимации. Урок сопровождается системой контроля знаний учащихся в виде интеpaктивных тестов. Приводится полный конспект вводного урока "Неорганические вещества, входящие в состав клетки".
...
21 03 2026 8:39:49
Программа позволяет активизировать познавательную деятельность учащихся в области углубления знаний о строении и физиологии организма, причинах аномального развития, здоровом образе жизни и сохранении собственного здоровья и здоровья окружающих в ходе выполнения пpaктических работ и изучения функциональных проб. Программа рассчитана на 16 часов....
20 03 2026 5:33:17
Семена – это важнейшее достижение в эволюции высших растений. На уроке даются представления о вегетативных репродуктивных органах и о строении семян. Автор знакомит учащихся с особенностями строения семян двудольных растений....
19 03 2026 15:59:48
Большая заслуга по созданию новых пород домашних животных принадлежит выдающемуся селекционеру М.Ф.Иванову, который вывел высокопродуктивные породы свиней и овец. Работа проводилась в Аскании-Новой....
18 03 2026 20:41:25
На уроке рассматриваются вопросы о причинах наследственных болезней, методах изучения наследственности человека, успехах медицины в этой области и, главное, профилактике наследственных заболеваний. В организации познавательной деятельности учащихся использованы интеpaктивные, групповые методы: «мозговой штурм», «совместный проект» и т.д. ...
17 03 2026 7:38:48
У учащихся формируется понятие о почках и побеге. Учитель показывает особенности их строения и создает условия для развития у детей самостоятельности при выполнении пpaктических работ. Учит распознавать и называть листья по внешним признакам, а также типы их расположения и жилкования, формировать представление о побеге....
16 03 2026 6:24:46
Урок биологии в 6-м классе по теме "Систематика цветковых растений. Семейство розоцветные, их роль в природе и жизни человека". Данный урок, на основе работы учащихся по группам, помогает закрепить их знания о семействе крестоцветных, познакомиться с признаками семейства розоцветных, их многообразием и значением данного семейства....
15 03 2026 7:28:51
Уроки изучения нового материала, проведенные в необычной игровой форме, помогают привлечь в работу на уроке максимальное число учащихся. Одним из таких уроков является урок изучения нового материала с необычным названием "Давай пройдемся медленно по лугу ..." (урок-путешествие). В основу положен игровой момент – театрализованное представление, разгадывание кроссворда....
14 03 2026 6:19:35
Урок может быть проведен в 7-м классе при изучении темы "Класс птицы", материалы урока могут быть использованы на занятиях биологического кружка.
На уроке ученики имеют возможность уточнить причины разнообразия птиц (результат приспособленности к среде обитания), научиться распознавать экологические группы птиц, признаки птиц разных экологических групп. Поставленные перед учениками задачи ставят их в ситуацию недостатка информации, которую они должны получить из разных источников (личный опыт, информация из "Школьного определителя птиц", информация, полученная в результате выполнения лабораторной работы). Кроме того, дети учатся обобщать полученную информацию и делать выводы....
13 03 2026 12:36:29
В школьном курсе обучения биологии лишайники – одна из наименее изучаемых групп низших растений. Так, в программе В.В. Пасечника эта тема изучается в 6-м классе в течение одного учебного часа. В связи с чем автор считает необходимым на уроке не только заинтересовать учащихся этими уникальными организмами, но и дать более широкое представление об их строении, жизнедеятельности, размножении, особом способе питания....
12 03 2026 15:53:35
Урок призван систематизировать знания о строении клетки растений и животных, прокариот и эукариот, о функциях основных частей и органоидов клетки, сформировать понятие о клетке как открытой биологической системе, структурной и функциональной единицы жизни на Земле....
11 03 2026 1:13:55
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....
10 03 2026 4:57:36
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....
09 03 2026 5:19:18
Рефлексия учебных достижений и способов деятельности учащихся проводится в виде урока-игры «Компьютерный вирус», который способствует формированию навыков самооценки и самоконтроля. А использование интеpaктивной доски и ИКТ способствует повышению мотивации и создает условия для более эффективного погружения в языковую среду.
...
08 03 2026 2:19:41
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 ::
Тема урока: "Роль бактерий в природе и жизни человека". 6-й класс