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:
Внеклассное мероприятие проводится с целью развития экологической грамотности учащихся. Среди его задач – историческое, эстетическое и нравственное воспитание школьников, развитие ответственного отношения к природе, воспитание у детей стремления вести здоровый образ жизни. Учащиеся заранее выбирают растение, о котором расскажут на вечере, подбирают о нем стихи, песни, загадки. Из этого растения они готовят напитки, кремы, лосьоны, оформляют композицию....
21 01 2026 0:21:12
Представлен урок обобщения и контроля знаний в форме игры-соревнования с использованием ИКТ (презентации). Познавательная деятельность организована через групповую и индивидуальную работу с использованием сравнительно-аналитического, поисково-репродуктивного методов работы. Представлены задания, требующие умений применять полученные знания в новых условиях, анализировать, сопоставлять, обобщать, логически мыслить.
...
20 01 2026 10:56:21
Статья знакомит с определением пола у различных животных и человека, дает представление об аутосомах и пoлoвых хромосомах; развивается умение решать задачи на наследование признаков, сцепленных с полом; воспитывается понимание необходимости знаний в области генетики с целью сохранения здоровья и предупреждения заболеваний, к которым есть генетическая предрасположенность....
19 01 2026 19:24:39
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....
18 01 2026 21:18:51
Урок аналитического мышления, выстроенный по технологии В.В. Шогана. Он состоит из таких модулей, как интрига, воспоминание, изучение нового материала, действенное закрепление, раскрытие интриги. Урок аналитического мышления — это особое состояние сознания. На уроке происходит знакомство с голосеменными растениями, сравнение с представителями других отделов царства растений....
17 01 2026 1:56:20
При подготовке учащихся к ЕГЭ сложилась система, с помощью которой школьники обучаются умению работать с заданиями разной степени сложности на уроках, во внеурочное время и непосредственно перед экзаменом....
16 01 2026 8:30:25
Интегрированный урок «Математическое путешествие в мир растений Ульяновской области» расширяет знания о растениях своего края. Учитель проводит с детьми биолого-математический диктант....
15 01 2026 7:22:56
Работа представляет собой полную разработку урока по теме «Что я знаю о живых организмах» по природоведению (5-й класс, учебник: Т.С. Сухова, В.И. Строганов, программа под редакцией И.Н. Пономарёвой). Урок в форме игры «Копилка»....
14 01 2026 6:21:33
Урок биологии в 6-м классе с целью познакомить учащихся с видоизмененными подземными побегами, их биологическим и хозяйственным значением, а также обобщить знания учащихся об особенностях строения и жизнедеятельности стeбля; роли стeбля в обеспечении целостности растения....
13 01 2026 19:34:27
Во сне мозг просеивает информацию, освобождается от ненужной, фиксирует важные сведения в долговременной памяти. Эта гипотеза называется информационной....
12 01 2026 14:26:45
Знания, приобретенные на уроке, становятся достоянием учащихся только при условии, если они закрепляются в процессе самостоятельной работы. Решению данной задачи помогает использование модульной технологии обучения. Все ученики в течение урока учатся достигать поставленной цели, представляют конечный результат, получают оценку и в соответствии с работой на уроке получают дифференцированное домашнее задание.
...
11 01 2026 11:48:11
Интеграция тем: «Генеалогический метод анализа и составление родословной» и «MS WORD. Вставка и форматирование графических изображений» дает возможность использовать приобретенные студентами знания и методику составления родословной во встроенном графическом редакторе офисных программ семейства MS Office....
10 01 2026 9:16:31
Интегрированный урок-конкурс в 5-м классе. Ученики по разделу «Физкультура» совершенствуют технику ведения мяча, развивают координационные способности. По разделу «Природоведение» дети углубляют знания о телах живой и неживой природы....
09 01 2026 5:37:41
На уроке проводятся 2 лабораторные работы: виртуальная и работа с микроскопом.
Изучение нового материала осуществляется самостоятельно в ходе групповой работы.
Каждая группа получает рабочий лист с индивидуальным заданием. По окончании
работы каждая группа отчитывается, при этом используется учительская презентация....
08 01 2026 7:41:55
На уроке изучаются возможности использования приемов для формирования личности учащихся на уроках биологии, проводится диагностика пpaктического применения приемов, формируется среда личностно ориентированного развития учащихся....
07 01 2026 18:41:45
Животные получают необходимый им кислород из атмосферы или воды, в которой он растворен. Поэтому их органы дыхания разнообразны. Связь органов дыхания со всеми...
06 01 2026 8:48:52
С помощью проблемных вопросов и задач учащиеся самостоятельно находят ответы на вопросы о сути процесса фотосинтеза и его значении. Опыты Ван Гельмонта, Д. Пристли и высказывания Тимирязева позволяют учащимся лучше понять, что такое воздушное питание растений....
05 01 2026 9:19:13
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: сформулировать значение дыхания как процесса, необходимого для жизни; определить особенности строения органов дыхательной системы и их функцию озонирования, голосообразования; предупреждение заболеваний органов дыхательной системы....
04 01 2026 6:29:15
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....
03 01 2026 7:32:48
Данная разработка предлагает проведение нестандартного урока с целью ознакомить учащихся с основными экологическими проблемами, показать зависимость всего живого от деятельности человека. На уроке использованы элементы театрализации, творческие отчеты групп, лабораторный пpaктикум.
...
02 01 2026 11:32:41
Данный урок является продолжением урока интегрированного плана указанной выше темы. Учащиеся обсуждают вкусовые качества мёда, виды мёда, диетологию продукта питания, его исторические факторы. На данном уроке показана интеграция биологии, истории, кулинарии, химии, диетологии. Учащиеся проводят различные исследования мёда. Особое место отводится правильному питанию по диетологии.
...
01 01 2026 21:16:36
Внеклассное мероприятие можно использовать при проведении предметной недели на заключительном этапе в виде предметного вечера.
...
31 12 2025 11:19:27
На уроке ребята знакомятся с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Повторяют, как устроена система органов кровообращения, знакомятся с прибором для измерения артериального давления – тонометром, учатся правильно измерять артериальное давление, применяют на пpaктике знания, полученные на уроках ОБЖ, по оказанию первой медицинской помощи при кровотечениях.
...
30 12 2025 19:36:23
У учеников уже сформировано представление о покровах тела, опopно-двигательной системе, способах передвижения, дыхательной, пищеварительной, выделительной системе. И данная тема непосредственно связана с предыдущими темами, даёт представление о целостности организма и его эволюционном развитии. Предлагается дифференцированное домашнее задание.
...
29 12 2025 22:46:23
Урок является итоговым по теме «Опopно-двигательная система». К уроку учащиеся готовят небольшие сообщения. В конце урока проводится тестовая работа на проверку конкретных знаний по изученной теме. На уроке ведётся пропаганда здорового образа жизни.
...
28 12 2025 12:59:14
2008 год объявлен Годом семьи. А какая же настоящая семья без детей. Это значит, что будущее планеты – в наших руках, и от нашего отношения к ней зависит очень многое. Мы все с вами - дети матушки природы и должны с уважением относиться к ней, жить по её законам....
27 12 2025 22:47:39
Специфика урока в том, что у учащихся в ходе изучения темы должны сформироваться представления о единстве всего живого и неживого на нашей планете. Эти представления в дальнейшем помогут им понять то, что наша планета - это наш «дом» и другого у нас не будет....
26 12 2025 9:54:40
Данный урок является универсальным в том плане, что подходит к любому учебнику по анатомии, физиологии и гигиене для средней школы. Урок сочетает в себе теоретический и пpaктический материал, опыты, которые показывают функции отделов головного мозга. Новый материал повторяется несколько раз, что помогает лучше усвоить и запомнить тему....
25 12 2025 17:13:37
Урок проводится с использованием ИКТ и технологии здоровьесбережения. Ученик становится на данном уроке субъектом учебного процесса, а учитель только управляет им....
24 12 2025 22:19:40
Учащиеся знакомятся с многообразием приматов; выявляют их хаpaктерные особенности, признаки высокой организации по сравнению с другими животными; показывают сходство приматов с человеком; формируют бережное отношение к природе, прививают любовь к животным. В помощь учителю представлена презентация. На уроке использованы различные педагогические методы: информационные, фронтальные (вопрос ‒ ответ), игровые....
23 12 2025 2:53:52
Тема урока показывает, что биоразнообразие – результат органической эволюции. В лекции говорится о том, что разнообразие животного мира менялось в течение геологического времени: периоды нарастания сменялись спадами. Дано представление о роли различных факторов, влияющих на биоразнообразие. Уменьшение биоразнообразия под воздействием человека несоизмеримо по скорости протекания с естественными изменениями. Подчеркнута необходимость изучения таксономического разнообразия животного мира....
22 12 2025 17:22:31
Урок знакомит учащихся с представителями царства бактерии, строением, жизнедеятельностью и распространением на Земле. Формирует умение делать выводы на основании полученной информации, навыков исследовательской деятельности. ИКТ повышают познавательный интерес к предмету....
21 12 2025 9:58:40
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....
20 12 2025 7:49:28
Будучи составной частью образовательной программы ОУ, дает гарантии в получении учащимися обязательного минимума образования....
19 12 2025 9:16:26
Урок способствует развитию мышления, умение применять знания на пpaктике, рассуждать и делать выводы, отвечать на поставленные вопросы. Впервые на уроке природоведения использовалась микролаборатория, что развивает умение работать с биологическими приборами, что в дальнейшем облегчает работу в последующих классах.
...
18 12 2025 2:37:29
В работе представлен инсценированный КВН по мотивам русских народных сказок для учащихся 7-х классов....
17 12 2025 6:36:59
Урок представлен в форме медико-генетической консультации. В ходе урока рассматриваются методы изучения генетики человека, на примере задачи составляется родословная семьи, обратившейся в консультацию, вероятность рождения в этой семье здоровых детей. Исследовательская работа представлена мультимедиапрезентацией.
...
16 12 2025 10:56:11
Учитель использует информационно-коммуникативную технологию, применяет формы организации познавательной деятельности: индивидуальную и групповую. Создает проблемную ситуацию, организует поиск информации в учебной литературе, использует УМК «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия». Общая биология 10-й класс....
15 12 2025 6:36:21
Во время урока учащиеся знакомятся с представителями животных, их уникальностью. Личностная значимость для учащихся – путешествовать в природе, всё увидеть самому. Методы обучения – поисковый, репродуктивный, проблемный. Форма организации – комбинированный урок. Учащихся работают с презентацией, обобщают и делают выводы.
...
14 12 2025 15:35:21
Изучение данной темы в разделе биологии «Обмен веществ и энергии» представляет определенную сложность для учащихся. Рассмотрение гликолиза в цепи процессов метаболизма клетки помогает учащимся лучше понять сущность и значимость этого процесса в энергетическом обмене организма в целом. Наглядность слайдов компьютерной презентации значительно повышает эффективность работы преподавателя....
13 12 2025 19:16:13
На уроке изучаются вирусы как неклеточная форма жизни, их строение, классификация, особенности жизнедеятельности. Рассматривается значение в природе и жизни человека. Учащиеся представляют информационный проект по актуальному вопросу - вирусные заболевания....
12 12 2025 18:47:58
Урок раскрывает понятие анализатор; формирует знания о функциях и строении анализаторов и их видах, о специфичности анализаторов, значении их частей в восприятии и анализе раздражений, действующих на человека, роли ощущений и восприятий в жизни человека, в познании окружающего мира....
11 12 2025 0:21:13
В ходе урока дети знакомятся с общей хаpaктеристикой грибов, строением, разнообразием, а также с основными процессами жизнедеятельности. В качестве основных единиц обучения в данном уроке используются элементы ИКТ (презентация), смена видов деятельности, стимулирующие высокую познавательную активность, мотивацию. В конце урока проводится первичный контроль знаний, исходя из результатов которого можно уже на уроке определить степень усвоения знаний и дать учащимся дифференцированное домашнее задание....
10 12 2025 12:49:53
Урок раскрывает особенности движения животных в водной среде, продолжает формирование умений сравнивать, делать выводы, выявлять закономерности, воспитывает самостоятельность мышления....
09 12 2025 5:49:45
Теплоотдача происходит посредством излучения, конвекции, испарения воды поверхностью кожи и легких, а также с калом и мочой....
08 12 2025 9:50:43
Растут покрытосеменные во всех климатических зонах от тропических лесов до тундры и составляют основную массу растительности на Земле....
07 12 2025 17:50:52
Мероприятие может быть приурочено ко Дню птиц, который ежегодно проходит 1 апреля. Презентацию можно использовать на уроках биологии....
06 12 2025 16:56:49
Данная работа позволяет ознакомить учащихся с трутовыми грибами, поможет им овладеть методикой изучения трутовых грибов в природных сообществах, а также оценить роль трутовых грибов в изучаемых сообществах. Данные, собранные в ходе исследования, являются основой для написания исследовательских работ, позволяют преподавателю использовать их в своей работе....
05 12 2025 4:28:41
Урок посвящен раскрытию значения нервной системы, систематизации знаний о строении нейрона, углублению понятия о рефлексе, выяснению значения всех звеньев рефлекторного пути.
...
04 12 2025 21:51:41
Внешний вид, хаpaктерные признаки, размеры и строение класса костных и хрящевых рыб. Места их обитания и описание представителей отрядов....
03 12 2025 2:54:20
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