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:
Целью урока является развитие знаний учащихся о системе органов кровообращения. В ходе урока используется мультимедийный проектор. На каждом этапе урока подводится итог и резюмирование материала. Урок разнообразен по формам работы учащихся, по используемым методам изучения, обобщения ЗУНов.
...
01 10 2026 20:10:47
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок формирует навыки здорового образа жизни у детей. Учащиеся знакомятся со строением и жизнедеятельностью бактерий и их огромным значением в природе и жизни человека....
30 09 2026 11:52:53
Программа рассчитана не только на обучающихся, проявляющих интерес к биологии, но предполагает формирование такого уровня знаний, который позволил бы в будущем правильно ориентироваться в этой области науки. Программа предусматривает выравнивание стартовых возможностей личности; предметно ориентирует воспитанников в базисных видах деятельности; компенсирует отсутствие в основном образовании некоторых тем; содействует выбору индивидуального образовательного пути ребенка....
29 09 2026 17:23:13
Материал урока по теме «Прокариотические клетки» проводится с опорой на ранее изученный материал, в течение урока используется более 20 терминов. Применяется дидактический материал, организована работа с учебником, у доски для индивидуального или фронтального опроса по таблицам, используются межпредметные связи....
28 09 2026 5:36:12
Урок изучения нового материала проводится в 6-м классе по программе И.Н. Понамаревой. Создание на уроке ситуации интеллектуального затруднения, использование проблемных задач способствует творческому мышлению, столь необходимому каждому в повседневной жизни. На уроке создаются условия для развития познавательных, творческих, коммуникативных и рефлексивных способностей учащихся. Объяснение нового материала на уроке происходит с использованием компьютерной презентации. Это обеспечивает активное восприятие нового учебного материала, позволяет учителю организовать новые, нетрадиционные формы учебной деятельности, широко использовать методы активного, деятельностного обучения в организации творческой работы учащихся, сделав изучение биологии более мобильным....
27 09 2026 22:18:25
Для повышения эффективности преподавания курса «Биология. Животные» мною было создано мультимедийное учебное пособие «Animals8. Эволюция животных. Мультимедийный конспект» в среде «Масromedia Director» (ныне «Adobe Director»). Имеются версии как для MacOS X, так и для Windows. В статье содержится описание интерфейса программы, освещены некоторые особенности и приемы работы с ней, а также приведены примеры «опopных конспектов», методика проведенных тестов, их результаты и интерпретация....
26 09 2026 6:56:15
Разработка урока к учебнику И.Н. Пономаревой «Общая биология». Возможно использование презентации как в 10-м, так и в 9-м классе при изучении нового материала и при повторении....
25 09 2026 7:10:59
Педагогическая идея урока заключается в использовании коррекционного обучения детей с умственной отсталостью – способствует созданию оптимальных условий для развития интереса и способностей, усвоению материала в процессе индивидуальной деятельности. Особое значение придается активизации познавательной деятельности учащихся....
24 09 2026 8:54:47
На уроке в 6-м классе используется игровая форма обучения, поисковая работа в группах, защита проектов, которые смогут не только увеличить его продуктивность, но и повысить интерес обучающихся к биологии, способствует развитию коммуникативной, учебно-познавательной и информационной компетенций обучающихся....
23 09 2026 11:20:55
Учащимся сложно выбрать специальность, поскольку о многих специальностях они ничего не знают. Проект профориентирует учащихся. Сопровождается презентацией....
22 09 2026 5:45:22
Данный урок разработан по учебнику И.Н. Пономаревой и др. "Общая биология" (10-й класс), издательства "Вентана-Граф".
Комбинированный тип урока позволяет учащимся старших классов работать группами. Работает весь класс, пpaктически все получают оценки. Такие уроки заставляют думать, предполагать и доказывать свою точку зрения....
21 09 2026 21:22:53
Тема урока по программе "Предпосылки возникновения теории Ч.Дарвина", 11-й класс позволяет организовать работу по формированию у обучающихся целостного восприятия окружающего мира, интереса и позитивного отношения к научному поиску, истории науки....
20 09 2026 4:12:32
На уроке семиклассницы учатся новому виду рукоделия - вышивке лентами розы. Одновременно повторяются темы строения цветка (биология), описание цветка
(русский язык и литература), а также даются интересные сведения о розе....
19 09 2026 8:44:35
Использование презентации, мультимедийного проектора, учебного электронного пособия, опopных схем, условных знаков, алгоритмов действия при решении генетических задач, игры на уроке позволяет быстро вовлечь учащихся в работу, оптимально организовать их деятельность, обеспечивая обратную связь.
...
18 09 2026 20:32:45
Привычку поступать по отношению к природе гуманно, следуя законам мировой морали, нужно воспитывать с самого раннего детства. В докладе отражен опыт работы преподавателей муниципального нетипового общеобразовательного учреждения "Лицей" по формированию системы экологического образования, охватывающую как урочную, так и внеурочную деятельность учащихся....
17 09 2026 16:32:20
Урок относится к типу уроков отработки умений и рефлексии. Составлен для работы по учебнику В.В.Пасечник. Биология Бактерии, грибы, растения. 5-й класс. В ходе урока используются технологии: здоровьесбережения, проблемного обучения, развивающего обучения, групповой и самостоятельной деятельности. Служит для формирования познавательного интереса к изучению биологии, осознанию необходимости повторения для закрепления знаний....
16 09 2026 15:25:17
Задачи исследования: выявить споры грибов в хлебобулочных изделиях; оценить возможные последствия загрязнения хлеба спорами грибов; определить, какие способы хранения в большей степени пpeдoxpaняют хлебные продукты от поражения плесенью; разработать рекомендации правильного хранения хлебных продуктов....
15 09 2026 8:22:12
В статье описан опыт формирования культуры здоровья обучающихся посредством проектной деятельности на примере сотрудничества учреждений общего и дополнительного образования....
14 09 2026 9:26:10
Предложенный урок развивает понятия о многообразии живых организмов, изучает особенности строения, питания, размножения шляпочных грибов. ...
13 09 2026 10:21:15
Урок поможет при создании общего представления о строении эукариотической клетки на основе раскрытия мембранного принципа; формированию знаний о строении и функциях главных частей клетки....
12 09 2026 17:21:26
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. ...
11 09 2026 4:51:57
Для успешной социализации после окончания школы важно, чтобы человек был не только знающим, но и мыслящим. Наиболее успешно данная цель решается через технологию проблемного обучения. Важно, чтобы школьники испытывали необходимость в преодолении посильных трудностей в процессе обучения. В связи с этим выработала свою систему преподавания....
10 09 2026 13:47:26
В данной статье приведен урок математики, на котором изучается решение тригонометрических уравнений. В конспекте урока показано, как можно в обучении математике объединить традиционные методы и элементы модульной технологии.
...
09 09 2026 16:57:59
Цель урока: познакомиться с тремя основными средами обитания животных и условиями жизни, приспособленностью животных к жизни в разных средах обитания....
08 09 2026 9:55:29
Человек – совершенная самоуправляющаяся система. Всякий шаг в развитии личности происходит как её собственный эмоциональный выбор или осознанное решение. Регулировать и управлять этими процессами у учащихся позволяет методика проектного обучения. Успешно реализовать метод проектов на уроках биологии удается, потому что при этом окружающая среда используется как лаборатория, в которой происходит процесс познания....
07 09 2026 22:29:48
Телевизионная игра на программе НТВ « Своя игра» быстро завоевала огромную аудиторию и стала любимой передачей многих детей и взрослых. Элементы данной игры можно с успехом использовать на уроках биологии в классах среднего и старшего звена. Игровые формы повышают познавательный интерес учащихся к предмету, способствуют более продуктивному усвоению знаний по теме.
...
06 09 2026 18:18:24
Учащиеся 7-го класса на уроке биологии продолжают знакомиться с многообразием животного мира....
05 09 2026 20:17:30
Сегодня перед учителем стоит задача не только развивать школьников, но и дать им самим сделать на уроке маленькое открытие. Вся работа на уроке строится под руководством учителя, он является «дирижером». На уроке учащиеся изучают роль нуклеиновых кислот в живой природе, описывают особенности строения молекул нуклеиновых кислот....
04 09 2026 2:32:37
Представлен урок в игровой форме: разгадывание загадок и кроссворда о камчатских лекарственных и редких растениях с использованием музыки, танца, стихов, пословиц, изображений растений....
03 09 2026 3:45:24
Урок проводится среди учащихся 7-х классов при изучении темы «Простейшие». В процессе проведения лабораторных работ ребята узнают много нового и интересного о функционировании одноклеточного организма, что позволяет расширить знания учащихся по данному разделу....
02 09 2026 8:49:37
Урок является обобщением и систематизацией знаний о четырёх царствах живой природы. Ученики работают в группах, самостоятельно ставят опыты, эксперименты, проводят наблюдения, обобщают накопленные знания по разделу. Цель урока: обобщить и систематизировать знания о представителях четырех царств живой природы: бактериях, грибах, растениях, животных....
01 09 2026 3:29:56
Программа по формированию культуры здорового образа жизни предоставляет возможность учащимся пополнить свой багаж знаний о сохранении и укреплении здоровья, реализовать индивидуальные способности, проявить организаторские навыки....
31 08 2026 18:13:31
Автор формирует у учащихся твердое убеждение о необходимости сохранения здоровья. Урок выявляет причины и разъясняет отрицательные последствия нарушения осанки, знакомит с методами самоконтроля и коррекции осанки. Его можно использовать для подготовки урока биологии в 8-м классе, на занятии элективного курса, как отдельное внеклассное мероприятие. Учитель работает вместе с учащимися-помощниками. В ходе урока звучат стихотворения по теме (стихи автора)....
30 08 2026 12:41:29
В общей биологии тема «Деление клетки» является одной из самых трудных для учащихся. В ней вводится много новых понятий, даётся описание поведения хромосом на разных этапах деления клетки. Многие учащиеся не могут представить весь этот сложный механизм, что вызывает затруднения в изучении данной темы.
В статье представлена разработка динамичной модели деления клетки, показывающая поведение хромосом во время митоза и мейоза. Модель легка в изготовлении и даёт хороший эффект в усвоении сложного материала....
29 08 2026 15:47:14
Представленный в статье урок направлен на развитие критического мышления, через самостоятельную работу с текстом, в ходе которой ученики заполняют предложенные таблицы, систематизирую тем самым полученные знания....
28 08 2026 18:36:16
В самом простом понимании биология - наука о жизни и развитии живых тел. Изучение в школе предмета "Биология" на вербальном уровне не создает правильного представления об изучаемых объектах и явлениях. Поэтому главной задачей учителей биологии является разумное использование в учебном процессе наглядных средств обучения.
...
27 08 2026 8:35:23
Цели урока: познакомить детей с малоизвестными интересными животными, способствовать развитию у детей любви к животным, бережному отношению к природе, к животному миру....
26 08 2026 0:26:42
"ИСУД" (индивидуальный стиль учебной деятельности ученика) является частным случаем развивающего обучения. Эта технология специально спроектирована как открытая система для добавления новых приёмов и форм работы и для корректирования и модернизации системы ресурсов учебного успеха ученика. В статье показано использование приёмов ИСУД на уроке биологии в 10-м классе по учебнику В.Б. Захарова, Н.И. Сонина.
...
25 08 2026 6:50:52
Обобщающий урок с применением игровой технологии. Игровая технология способствует развитию двигательных, интеллектуальных, трудовых, психологических видов деятельности....
24 08 2026 22:54:57
Урок изучения нового материала способствует осознанию, осмыслению и первичному закреплению учащимися блока новой учебной информации средствами технологии проблемного обучения и ИКТ. На уроке создаются условия для усвоения понятий "вакцина", "прививка", "естественный иммунитет", "искусственный иммунитет", "лечебная сыворотка"; раскрыть взаимосвязь между строением и функциями лимфатической системы, механизм иммунитета....
23 08 2026 13:49:32
Задачи урока: обобщить изученный материал по теме "Погода и климат", расширить знания о разнообразии погодных и климатических условиях на Земле, показать влияние погоды на жизнь людей и других живых организмов; учить учащихся описывать погоду текущего дня на английском языке на уровне СФЕ, описывать времена года на уровне микромонолога....
22 08 2026 5:16:24
Урок знакомит учащихся с классификацией копытных млекопитающих, особенностями их строения и средой обитания. Использование на уроке ИКТ повышает познавательный интерес к предмету. Ученики осознают необходимость охраны копытных млекопитающих на примере животных своего региона....
21 08 2026 22:35:17
Значительное место в общей системе внеаудиторной работы принадлежит творческим работам учащихся, в частности, созданию проектов. Они способствуют расширению знаний по предметам, стимулируют развитие творческих наклонностей. Это одна из важных форм сплочения в коллектив. Тема данного проекта - "Мода - модой, а здоровье?". Он направлен на сбор информации, ее анализ, обобщение фактов о влиянии на здоровье молодых людей модных тенденций - пирсинг, татуировка....
20 08 2026 7:28:21
Формирование здорового образа жизни учащихся на уроках биологии способствует созданию такого образовательного прострaнcтва, которое формирует здоровую личность с развитым интеллектом, навыками исследовательского труда, высоким уровнем культуры, способную жить и действовать в постоянно меняющимся мире.
...
19 08 2026 0:35:19
Задачами урока являются: знакомство учащихся с классом Головоногие моллюски, особенностями их строения, закрепление полученных знаний в ходе теста, развитие биологического кругозора учащихся....
18 08 2026 5:38:54
Урок завершает тему "Класс рыбы", "Класс земноводные", "Класс пресмыкающиеся". Урок обобщения, закрепления и коррекции знаний проводится по модульной технологии, используются разные формы работы: индивидуальная, групповая, парная....
17 08 2026 16:49:36
В морфологическом отношении простейшее равноценно клетке, но в физиологическом представляет собой целый самостоятельный организм....
16 08 2026 10:45:51
Данный урок для учащихся 7-го класса, обучающихся по программе Н.И. Сонина знакомит с особенностями строения и жизнедеятельности лишайников как симбиотических организмов; показывает приспособленность лишайников к разнообразным условиям обитания, их роль в природе и жизни человека. Структура урока рассчитана в основном на самостоятельную работу учащихся, способствует развитию речи, логического мышления, коммуникативных способностей....
15 08 2026 16:24:27
Целью интегрированного урока биологии и информатики является активизация познавательной деятельности учащихся, отработка навыков поиска информации в Интернете, умение систематизировать полученные знания и предоставить отчет о своей работе в виде презентации.
...
14 08 2026 14:59:57
Курс предназначен в основном для обучающихся 10-11-х классов естественно-научного профиля (химико-биологического) обучения. При прохождении курса учащиеся расширяют и углубляют знания о генеалогии как о методе изучения генетики человека, овладевают умениями и навыками построения родословных....
13 08 2026 10:24:55
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 ::
