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:
В протерозойской эре жизнь продолжала существовать преимущественно в море. Господствуют уже не синезеленые, а эукариотические многоклеточные зеленые водоросли....
22 05 2026 19:47:22
В ходе этого занятия развивается интерес к природным явлениям, дети, работая с натуральными объектами – семенами, узнают много нового. Это занятие интересно не только младшим школьникам, но и ребятам 5–7-х классов. Работа с семенами позволяет сделать процесс преподавания более привлекательным, расширяет кругозор, заставляет волноваться, переживать за каждое семя....
21 05 2026 14:48:58
Представлены вопросы к зачетному уроку по теме "Размножение человека"....
20 05 2026 19:47:32
На уроке создаются условия для самостоятельного усвоения учащимися знаний. Весь урок проходит без использования учебника. На уроке с новой информацией выступают и учитель, и сами учащиеся, которые заранее получили опережающее домашнее задание. Используются формы групповой и индивидуальной работы. На уроке развиваются пpaктические навыки работы с натуральными объектами, умение оценивать свою работу и работу своих товарищей.
...
19 05 2026 0:51:50
Мероприятие проходит в игровой форме. Основной ход игры похож на телевизионную версию "Своя игра". Игра состоит из трех туров и финала. В каждом туре четыре темы, в каждой теме по пять вопросов. Участники игры сами выбирают тематику.
...
18 05 2026 17:16:37
Более эффективными оказываются проекты, занимающие 4–7 уроков, когда в качестве домашнего задания к очередному уроку учащиеся самостоятельно (индивидуально или в группах) выполняют тот или иной этап работы над проектом, отчитываются о проделанной работе на следующем уроке. Последние уроки используются для презентации подготовленных проектов. Многие задания учащиеся выполняют, еще не изучив соответствующие тем и не догадываясь о предстоящих результатах.
Цель любого проекта - это формирование ключевых компетенций: комплексные свойства личности, включающие взаимосвязанные знания, умения, ценности, а также готовность мобилизовать их в необходимой ситуации.
...
17 05 2026 9:16:35
Питание животных существенно отличается от питания растений. В зависимости от способа питания выделяют различные группы животных. Пищеварительная система По...
16 05 2026 6:25:13
В ходе урока используется групповая работа, что позволяет каждому ученику почувствовать себя успешным, снимает синдром тревожности. На уроке проверяются знания терминологии, умение на пpaктике применять знания (решение биологических задач), а также умения сравнивать, классифицировать и обобщать изучаемые факты и явления.
...
15 05 2026 1:34:45
В работе проводится оценка качества питания учащихся в школе и даются рекомендации учителям и родителям....
14 05 2026 21:16:42
Тема урока: Жизнедеятельность клетки. Это 3-й урок в разделе "Клеточное строение растений". Используя разнообразные формы организации познавательной деятельности и проблемные задания, создаются условия для применения новых и имеющихся знаний в знакомой и новой учебной ситуациях.
...
13 05 2026 19:52:27
В статье "Использование элементов регионального компонента на уроках биологии" описывается один из эффективных способов достижения основных направлений современного образования: гуманитаризация и экологизация обучения и воспитания школьников с ориентацией на пpaктическую значимость приобретаемых знаний, умений и навыков.
...
12 05 2026 16:16:24
Урок по теме "Витамины" проводится в 8-м классе по программе авторов В.М. Пакуловой, В.В. Пасечника, В.В. Латюшина (учебник Д.В. Колесова, Р.Д. Маша, И.Н. Беляева "Биология. Человек". – М.: Дрофа, 2002. ...
11 05 2026 5:11:47
Урок помогает познакомиться с генеалогическим методом изучения родословных; научиться составлять и анализировать родословные....
10 05 2026 20:11:23
В учебно-воспитательном процессе необходимо использовать только те пословицы, терминология которых понятна современному школьнику. Кроме включения в содержание курса «Биология» народных пословиц и поговорок, целесообразно кратко рассказывать о народных праздниках, например: «Проводы зимы», «Масленица» и т.д....
09 05 2026 14:29:10
Вода всегда присутствует в клетке. Она обеспечивает сложные процессы жизнедеятельности. Без воды клетка погибает. Испарение воды листьями Вода поступает в...
08 05 2026 5:42:21
Урок в 7-м классе знакомит учащихся с особенностями внешнего строения и опopно-двигательной системой птиц. Сопровождается презентацией....
07 05 2026 20:51:17
Цель урока: обобщить знания о составе воздуха, его основных свойствах....
06 05 2026 9:51:49
Фагоцитарная система выполняет не только очищение организма от чужеродных тел, но и стимулирует выработку стойкого иммунитета к этим микроорганизмам....
05 05 2026 6:35:32
Данный урок - третий в разделе «Биология – наука о живом мире» по учебнику И.Н.Пономаревой, И.В.Николаева, О.А.Корниловой «Биология. 5 класс». Урок разработан в соответствии с требованиями ФГОС ООО. В ходе изучения нового материала используются межпредметные связи с математикой и экологией: с помощью математических расчетов обучающиеся учатся моделировать связи между объектами экосистемы....
04 05 2026 22:14:23
Объяснение нового материала на уроке происходит с использованием компьютерной
презентации. Учащиеся не только обобщают полученные ранее знания. Использование
проблемного задания помогает эффективно стимулировать интеллектуальную
деятельность каждого ученика, формированию умений выделять главное, делать выводы....
03 05 2026 1:58:29
Успеха в обучении добьется учитель, любящий детей, творческий, тщательно продумывающий и планирующий свою работу. Только передача информации учащимся не обеспечивает получения прочных знаний. После урока теоретического обязательно должны последовать уроки-пpaктикумы с интенсивным освоением, закреплением учебного материала и контролем знаний.
...
02 05 2026 23:50:22
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
В ходе лекции для классов с углубленным изучением биологии необходимо сформировать знания о реакциях пластического и энергетического обменов и их взаимосвязи, вспомнить особенности строения хлоропластов. Дать хаpaктеристику реакциям световой фазы фотосинтеза, протекающих в тилакоидах гран; реакциям цикла Кальвина, протекающим в строме хлоропластов. Познакомить учащихся с Z-схемой и химио-осмосом. Показать значение фотосинтеза как процесса, обеспечивающего синтез органических веществ....
01 05 2026 14:13:16
Цель урока: познакомиться с многообразием живого мира; выяснить, какие условия для жизни необходимы живым организмам; что такое среда обитания, и какие среды обитания выделяют; вспомнить, на какие царства подразделяется живой мир; сформировать общебиологическое понятие о приспособленности организмов к среде обитания....
30 04 2026 8:20:44
В работе представлен один из способов, как повысить продуктивность урока - использование фрагментов из лучших отечественных фильмов, которые являются хорошей иллюстрацией к указанным урокам. Кинофрагменты всегда привлекают и удерживают внимание ребёнка. Этот приём позволяет ребёнку видеть, где применимы сложные знания из учебника в реальной жизни, что способствует появлению мотивации для изучения предмета, а знания не оторваны от жизни....
29 04 2026 12:46:16
Автор статьи знакомит учащихся со знаниями о режиме питания, о полезных и "вредных" продуктах, положительной и отрицательной стороне диет; учит оценивать качество некоторых продуктов питания и их экологическую безопасность; воспитывает бережное отношение к своему организму и здоровью через ЗОЖ....
28 04 2026 15:57:28
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....
27 04 2026 21:19:57
Урок-путешествие по природоведению для 5-го класса. Разработан в соответствии со структурой программы для общеобразовательных школ авторов А.А.Плешакова и Н.И.Сонина и учебника для общеобразовательных школ этих же авторов. Тема изучается в течение двух уроков. На первом уроке изучается новый материал, а на втором уроке проводится завершение его изучения и закрепление полученных знаний. На дом учащиеся получают творческое задание....
26 04 2026 17:48:24
На уроке биологии исследуется рост и развитие растений посредством экспериментальных работ....
25 04 2026 5:19:25
Цель урока: определить понятие «жизнь»; познакомиться с различными теориями происхождения жизни....
24 04 2026 21:13:53
Урок-пресс-конференция проводится за счет резервного времени, способствует развитию интереса учащихся к здоровому образу жизни, имеет большое воспитательное значение, так как в последнее время распространилась мода на самые экзотические диеты, и подростки зачастую становятся жертвами диет и коммерческой рекламы.
Урок построен в форме пресс-конференции, приглашается представитель городской СЭС, к уроку подготавливается выставка книг о кулинарии, подбирается коллекция упаковок от зубных паст, муляжи фруктов и овощей, кабинет заранее готовится к уроку.
...
23 04 2026 10:27:22
Введение данного курса диктуется необходимостью формирования у школьников понимания того, что здоровье - это величайшее благо, его надо уметь сохранять. Главной целью курса является понимание зависимости здоровья от состояния окружающей среды; приобретение умений и навыков, направленных на укрепление индивидуального здоровья....
22 04 2026 21:27:27
Урок систематизирует знания учащихся о вирусах. Подробнее рассматривается вирус птичьего гриппа.
...
21 04 2026 21:42:33
Урок биологии в 7-м классе построен с применением элементов теории решения изобретательских задач (ТРИЗ), а именно: умение формулировать проблему; решение биологических проблем методом контрольных вопросов; организация работы с творческой биографией ученого.
...
20 04 2026 23:38:51
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....
19 04 2026 12:27:41
Тема здоровья сегодня приобретает особую значимость для школы. Она должна звучать повседневно: и в ходе обычных уроков, и на внеклассных занятиях, и во время экскурсий в природу или работы на пришкольном участке, на специальных лекциях и беседах, при индивидуальном общении с учащимися, на родительских собраниях. ...
18 04 2026 3:13:47
В ходе урока задания представлены в виде конкурсов в игровой форме, что позволяет развивать творческое мышление, логику, интеллектуальный потенциал, интерес к предмету....
17 04 2026 15:36:15
Главная задача лизосом – внутриклеточное переваривание (расщепление биополимеров), для этого органеллы имеют специальный набор гидролитических ферментов (сегодня известно около 60 видов)...
16 04 2026 19:58:35
Цель урока - напомнить учащимся сущность гомеостаза как необходимого условия существования биологических систем; формировать знания о взаимосвязи пластического и энергетического обменов, которые обеспечивают единство метаболизма; углубить знания о роли ферментов в метаболизме....
15 04 2026 3:38:30
В данной разработке отражен творческий подход к преподаванию раздела биологии-зоологии, что поможет учителям качественно подготовиться к проведению уроков. К уроку имеется мультимедийное приложение (СD-диск) в виде презентации. Методическая разработка предназначена для учителей-предметников; для учеников, стремящихся расширить свой кругозор....
14 04 2026 14:54:48
Цель работы - обобщить полученные знания по темам: "Бактерии", "Грибы", "Растения", "Животные". Обобщить изученный материал, улучшить качество усвоения учащимися программных биологических понятий.
...
13 04 2026 17:37:48
Цель урока: сформировать у учащихся представление о паразитических плоских червях, особенностях их строения, мерах борьбы с ними....
12 04 2026 3:18:23
Урок проводится как заключительный и посвящается обобщению и систематизации тех знаний, которые учащиеся получили во время изучения темы «Птицы». Занятие рассчитано на 90 минут (2 урока в паре). Форма урока - игра. Ученики используют Smart-доску, разнообразный дидактический и раздаточный инструментарий (карточки, чучела, ЦОРы).
...
11 04 2026 8:42:40
Урок разработан по программе Сонина Н.И. для 7-го класса. Данная разработка позволяет познакомить учащихся с хаpaктерными особенностями царства Грибы, их многообразием, значением в природе и жизни человека. Урок способствует развитию умения сравнивать, обобщать, выделять общие признаки царства, формирует интерес к предмету и бережное отношение к природе....
10 04 2026 21:31:37
Урок изучения нового материала в 8-м классе рассчитан как на детей-аудиалов, так и визуалов, используется фронтальный опрос, который помогает ребятам вспомнить ранее изученные понятия и нацеливает их на дальнейшее усвоение нового материала. В начале урока ставится проблема, которая позволяет развивать у учащихся логическое мышление, внимание, основная масса изучаемого материала записывается в виде схем, которые учитель строит в ходе урока вместе с учениками....
09 04 2026 9:36:14
Урок формирует образовательную среду, способствующую повышению интереса школьников к решению острых экологических проблем, расширению и углублению знаний по экологии. Пpaктическая направленность курса предусматривает со стороны учащихся овладение умениями создавать модели экосистем, определять состояние природных и искусственных биогеоценозов, оказывать посильную помощь в их охране и поддержании в надлежащем виде, соблюдать правила поведения в природе, пропагандировать бережное отношение к ней....
08 04 2026 8:25:45
Задачи. Генетический код днк Решение биологических задач по расшифровке генетического кода Очень часто в части С пятая задача предлагается на расшифровку генетического кода, зная последовательност…...
07 04 2026 3:33:39
На уроке продолжается формирование знаний о значении биосинтеза белков для живых организмов, о двух этапах биосинтеза белка – трaнcкрипции и трaнcляции. Обобщаются знания о том, как последовательность нуклеотидов в ДНК кодирует последовательность аминокислот в полипептиде. Дается хаpaктеристика генетического кода и его основных свойств с позиции единства происхождения всех живых организмов на Земле....
06 04 2026 21:37:54
На уроке даются понятия «биогенеза» и «абиогенеза». Выделяются основные положения теории эволюции материи и происхождения жизни А.И. Опарина. Рассматриваются этапы эволюции: физико-химический и биологический, их особенности и прогрессивность....
05 04 2026 21:31:41
Аналитическая статья о роли и возможностях дистанционных форм обучения в преподавании биологии. Некоторые перспективы такового в свете современных требований....
04 04 2026 17:37:56
Урок раскрывает особенности организации базидиомицетов и несовершенных грибов, показывает особенности питания оомицетов....
03 04 2026 12:41:32
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 ::
