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 пpaктике работы учителей наблюдается различный подход к проверке знаний, умений и навыков учащихся. Некоторые учителя отводят ей значительную часть урока, проводя привычные и надоевшие контрольные работы. Другие, наоборот, недооценивают проверку, сводя её преимущественно к фронтальной устной или письменной формам на 10–15 минут.Что легче – заставить учеников зубрить материал, введя их в «психический трaнc» на контрольной, а потом тратить огромное количество личного времени на проверку работ и получать не всегда ожидаемые результаты или применить иную методику?...
06 06 2026 23:20:10
Каждый орган состоит из различных тканей, которые структурно и функционально взаимосвязаны. Однако в каждом органе преобладает какой-либо один вид ткани....
05 06 2026 14:40:30
Урок посвящен процессам, происходящим в верхнем отделе пищеварения – ротовой полости, и важному разговору о гигиене ротовой полости, о здоровье и красоте....
04 06 2026 23:50:52
Урок направлен на формирование целостного представления о цветке как органе семенного размножения. Применение различных стратегий текстовой деятельности позволяют учителю активизировать деятельность учащихся на этапе работы с учебником и осмысления прочитанного....
03 06 2026 2:52:32
Урок с помощью игровой формы помогает активизировать познавательную деятельность, формирует умение участвовать в обсуждении и принятии коллективного решения, излагать и аргументировать свою точку зрения, развивает интеллектуальные способности.
...
02 06 2026 4:19:40
Предлагаемый вариант урока обеспечивает гармоничное сочетание традиционных и мультимедийных средств организации, разнообразных форм активной познавательной деятельности учащихся....
01 06 2026 8:51:28
Модернизация системы образования предусматривает переход на профильное обучение. Для того чтобы учащиеся при переходе в профильные классы чувствовали себя комфортно, не считали свой выбор ошибочным, необходима предпрофильная подготовка. Введение курса " Познай себя" обусловлено тем, что учащимся 9-х классов необходимо определиться в выборе профиля обучения, проверить свои возможности в изучении предмета биологии в профильной школе, а также немаловажно для детей приобретение необходимых пpaктических умений при работе с микроскопом, лабораторным оборудованием и т.д.
...
31 05 2026 18:58:46
Урок общей биологии по теме "Нуклеиновые кислоты" - седьмой урок раздела "Клетка - структурная и функциональная единица живого".
На уроке применяются объяснительно-иллюстративные методы, которые учат структурированию знаний, а структурные системные знания способствуют более прочному их усвоению. Для овладения способами применения знаний и умений использованы инструктивно-репродуктивные методы.
Исследовательский метод позволяет учащимся включаться в творческую деятельность, т.е. проявлять самостоятельность, применять ранее усвоенные знания и приобретать новые....
30 05 2026 8:12:44
Основной задачей является формирование знаний об особенностях строения и образа жизни эвглены зеленой. На уроке используются различные методы активизации познавательной активности учащихся. На основном этапе урока изучение нового материала применяется исследовательский метод. Учащиеся работают в парах, выполняя пpaктическую работу с микроскопом. В конце работы учащиеся самостоятельно приходят к выводу о необычности систематического положения эвглены зеленой и единстве всего живого на Земле....
29 05 2026 8:20:39
Расширяются знания о коже. Учащиеся учатся создавать мини-проекты, применяют элементы исследования....
28 05 2026 18:35:34
Данный урок углубляет знания обучающихся о дикорастущих цветковых растениях Кемеровской области, способствует формированию познавательного интереса, пробуждает желание любить и охранять природу....
27 05 2026 9:32:36
Работа выполнена в формате ЕГЭ, состоит из 3 частей, включающих 33 задания. Цели работы: установление фактического уровня теоретических знаний обучающихся по биологии за курс «Общей биологии» 10-го класса, их пpaктических умений и навыков, учебных компетентностей; соотнесение этого уровня с требованиями образовательного государственного стандарта....
26 05 2026 13:14:59
Цельурока: изучить механизм деления клеток с применением моделирования; сформировать понятие об универсальных способах деления клеток – митозе, мейозе; продолжить формирование познавательной активности учащихся, умение самостоятельно добывать знания, выделять главное, анализировать, сравнивать....
25 05 2026 18:21:38
Данный урок стоит в разделе "Основы учения об эволюции" по учебнику "Общая биология", 10–11-й класс, авторы Каменский А.А., Криксунов Е.А., Пасечник В.В. Учитель использует такие формы организации познавательной деятельности учащихся, как групповая и индивидуальная. Создавая проблемную ситуацию, учитель организует поиск информации в учебной и дополнительной литературе. Урок сопровождается медиапрезентацией....
24 05 2026 17:27:30
Урок является начальным при изучении темы. Используется личностно-ориентированный и проблемный подходы, позволяющие учащимся найти ответы на вопросы происхождения человека и его месте в системе органического мира.
...
23 05 2026 18:55:47
В 2008 году вышло Постановление губернатора Амурской области о создании первой Красной книги Амурской области (от 18.02.2008 г. № 69 "О порядке ведения Красной книги Амурской области"). Большая часть информации о редких и исчезающих растениях не доходит до населения. Школьники Амурской области не знают как "краснокнижные" растения выглядят, какие меры можно предпринять для их сохранения....
22 05 2026 14:25:29
Автор в работе приводит изучение многообразия паразитических организмов, их приспособление к паразитическому образу жизни, значение в природе.
...
21 05 2026 12:21:12
Представленная методическая разработка является вариантом пpaктического использования материалов сайта украинского преподавателя Козленко А.Г. (http://kozlenkoa.narod.ru). Урок построен на основе модульной технологии обучения с применение средств ИКТ, материалов Интернета. Целью урока является приобретение учащимися биологических знаний в рамках темы, а также развитие компьютерной грамотности и пользовательских навыков.
...
20 05 2026 9:46:20
У учащихся формируются знания о видах корней и типах корневых систем; выpaбатываются умения распознавать на натуральных объектах типы корневых систем. Учащиеся знакомятся с функциями корня....
19 05 2026 18:30:51
Отдел моховидные – это высшие споровые растения, видовое разнообразие которых достигает 20 тыс. Изучение мхов ведется много столетий, ученых занятых их исследованием прозвали бриологами....
18 05 2026 11:12:28
В настоящее время изменилась роль учителя: из ретрaнcлятора знаний на управленца, владеющего высоким уровнем методологической и управленческой культуры.
Одним из способов повышения интереса к предмету считаю использование информационных технологий, что позволяет ученикам лучше сконцентрироваться на конкретном изучаемом вопросе, придает уроку динамику, наглядность.
...
17 05 2026 6:42:44
Урок "Гигиена сердечно-сосудистой системы", проводимый в форме конференции, позволяет ученикам побывать в ролях врачей, лаборантов, тренеров, проявить творчество, самостоятельность в поиске решений проблемных ситуаций. Знания, которые получают школьники на уроке, актуальны не только с точки зрения приобретения ЗУН, но создают условия для формирования у подрастающего поколении потребности в укреплении и сохранении своего здоровья.
...
16 05 2026 1:55:50
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
В школе-интернате санаторного типа обучаются дети с нарушениями опopно-двигательного аппарата, тема актуальна. Интегрированный урок с ЛФК объясняет новую тему, ученики осознанно и с большим энтузиазмом выполняют комплекс упражнений. Актуализируют знания о скелете человека, обращая внимание на строение и форму позвоночника. Предусмотрена индивидуальная работа, в парах и группах, проектная деятельность....
15 05 2026 6:44:42
Чарльз Дарвин в книге «Происхождение человека и пoлoвoй отбор» привел доказательства происхождения человека от обезьяноподобных предков, путем последовательных изменений в результате отбора....
14 05 2026 18:25:34
Данная работа представляет собой методическую разработку урока развития речи для учащихся 6–8-х классов. Он направлен на формирование интереса к своему родному краю, землякам. Это должно стать стимулом для изучения истории Нижнего Новгорода, а вместе с ней и истории нижегородской науки, так как многие имена выдающихся ученых, творческих деятелей увековечены в названиях улиц....
13 05 2026 16:51:52
Заражение лептоспрозом происходит при контакте с разносчиком болезни. Инкубационный период лептоспир составляет от 2 дней до 2 недель....
12 05 2026 23:29:58
Кожа является барьером между внешней и внутренней средой организма, защищает его от вредных воздействий физических, химических и биологических факторов....
11 05 2026 14:47:15
Урок с использованием игровых моментов как средства реализации активных форм работы, чтобы урок был результативным и познавательным.
...
10 05 2026 8:57:45
Интегрированный урок по основам безопасности жизнедеятельности и биологии с использованием компьютерных технологий. Тема урока связана с профилактикой наркомании, с целью дать учащимся представление о наркомании как о факторе, разрушающем здоровье. Задачи урока – формировать у учащихся стойкое неприятие к наркотикам, показать опасность принятия даже одной дозы, ознакомить с уголовной ответственностью в области наркомании, а также сформировать необходимые жизненные навыки....
09 05 2026 5:44:46
Современная система экологического образования формирует преимущественно теоретиков. Они испытывают трудности там, где необходимо перейти от теории к пpaктике, не объяснять, а действовать. В статье представлена игра для пpaктического применения знаний и умений учащихся. Она проходит в форме соревнования двух комaнд в пять этапов: «Вода», «Жилище», «Пища», «Болезни», «Зрелища». В ней могут принять участие дети младшего и среднего школьного возраста....
08 05 2026 20:54:57
Отработка умений усваивать научную информацию, анализировать, развивать мышление и воображение. Для этого необходимо делать урок ярким, запоминающимся, поэтому учащимся нужно предлагать задания
творческого хаpaктера....
07 05 2026 4:40:30
Курс "Невидимые" предназначен для учащихся 10 – 11-х классов, желающих углубить свои знания в области биологии, и является предметно-ориентированным. Материал курса значительно расширяет знания учащихся о микроорганизмах. Хотя этот материал и изучается в базовом курсе, но на него отводится небольшое количество часов, причем некоторые темы изучаются в среднем звене на недостаточном информационном и научном уровне.
...
06 05 2026 21:38:33
Интеpaктивная экскурсия по биологии знакомит с разнообразием птиц городского парка. Ученики отмечают видовой состав фоновых птиц и особенности их жизни весной; проводя наблюдения за весенним поведением птиц, обращают внимание на приспособления птиц к определенным условиям жизни. Цель: развивать у учащихся понимание экологических взаимосвязей в природе, единства и целостности естественных биогеоценозов; рассмотреть вопросы охраны птиц....
05 05 2026 4:28:10
Изучая вопрос о происхождении пресмыкающихся, целесообразно вернуться к происхождению рыб и земноводных, познакомить учащихся с эволюционной теорией Ч.Дарвина. Есть прекрасная возможность проследить усложнение в организации, обнаружить общие черты и различия, выявить доказательства эволюции или столкнуться с её загадками. Постановка проблемы в виде сценки, новые интересные факты, форма постановки дискуссионных вопросов способствуют концентрации внимания, привлечению знаний из области физики, химии....
04 05 2026 11:20:27
Комбинированный урок в 5-м классе с элементами поисковой деятельности позволяет активизировать учебную деятельность, придать ей творческий хаpaктер, развивает навыки самооценки и взаимоконтроля. Урок учит детей добывать знания, развивать интерес к предметам естественно-научного цикла, применять полученные знания на пpaктике.
...
03 05 2026 6:51:52
Урок изучения нового материала о строении клетки сопровождается рассказом учителя с элементами беседы, демонстрацией иллюстрированной презентации и заполнением учащимися структурно-логической схемы. В результате изучения данной темы учащиеся углубят знания о строении клетки, сформируют умения производить сравнительный анализ растительной и животной клетки, выработают навыки структурирования материала по теме урока.
...
02 05 2026 20:58:31
Выделяют три основных вида соединительной ткани, которые имеют различное строение и осуществляют определенные функции: собственно соединительная ткань, хрящевая и костная....
01 05 2026 2:19:17
Представлен сценарий урока памяти, посвященного теме войны. Цель урока – воспитать чувство патриотизма, гордости за свою страну; расширить представления учащихся о Великой Отечественной войне, героизме советского народа....
30 04 2026 5:18:23
Урок биологии в 8-м классе направлен на развитие коммуникативной и проектной компетентности учащихся, предполагает опору на их субъектный опыт. Урок включает презентацию продуктов самостоятельной поисковой деятельности учеников, дифференцированные задания для групповой самостоятельной работы, возможности выбора вида деятельности учениками.
...
29 04 2026 17:20:27
Цель урока: научить учащихся самостоятельно, без ошибок прослеживать весь путь движения крови по малому и большому кругам кровообращения, развивать наблюдательность и внимание. В начале урока с целью проверки домашнего задания используются карточки-схемы, с которыми работают все ученики. Закрепление темы сопровождается мультимедийной презентацией, самостоятельной работой с учебником и схемой, которую учащиеся заносят в тетрадь....
28 04 2026 11:32:39
Банк заданий может быть рекомендован для использования при проведении мониторинговых исследований качества знаний выпускников 11-х классов в образовательных учреждения....
27 04 2026 1:48:47
Цель урока: сформировать у школьников понятие о высших споровых растениях, проследить усложнение их организации....
26 04 2026 1:51:40
Многообразие пород домашних животных и растений было создано по воле человека и в соответствии с его пожеланиями. Это и есть искусственный отбор....
25 04 2026 5:38:35
Величайшим богатством человека является его здоровье.
Быть здоровым - нормальное желание любого человека. Быть физически и духовно здоровым человеком - великое счастье.
Сценарии выступления "Зеленая аптека" можно использовать и как самостоятельное выступление для учащихся младших классов, как средство популяризации знаний о лекарственных растениях....
24 04 2026 22:54:39
Открытый урок по биологии в 6-м классе знакомит учащихся с органическими веществами семян пшеницы, подсолнечника и малины, с демонстрационным показом их в лабораторной работе....
23 04 2026 17:29:41
Не будем забывать, что целью формирования субъективного отношения к насекомым является экологическое отношение не только к самим насекомым, но и человека к человеку. Любовь во многих философиях рассматривается как спасение. Значит, любовь к природе и к насекомым как ее части есть спасение человека....
22 04 2026 8:46:36
"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.
...
21 04 2026 9:16:37
План проведения обобщающего урока по теме "Кровеносная система" содержит сценку, отражающую точки зрения врачей разных эпох на диагностику и лечение структурных нарушений сердечно-сосудистой системы, и тест на проверку знаний по данной теме.
...
20 04 2026 23:33:27
Плеврококк – это одноклеточная водоросль, относится к низшим растениям (тело не разделено на отдельные органы – нет листьев, корней, стeбля). Представитель отдела Зеленые водоросли, класса Хлорофициевые....
19 04 2026 1:57:55
Программа предназначена для учителей биологии, преподающих в 10–11-х классах естественнонаучного профиля (химико-биологическая или биолого-географическая специализация), в качестве элективного курса. Необходимость в разработке программы возникла в связи с тем, что существует вполне определенный «разрыв» в усвоении знаний по цитологии и генетике на основе школьной программы и требованиями со стороны программ для поступления в вузы....
18 04 2026 21:57:36
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 ::
