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:
Одним из методов обучения, который используется для успешной реализации задач объединения дополнительного образования, является метод проектов. Он помогает органично интегрировать знания учащихся из различных областей при решении одной проблемы, дает возможность применять полученные знания на пpaктике. Проектный метод способствует повышению мотивации, развитию творческой активности и самостоятельности, навыков исследовательской работы и вместе с тем повышает качество образования....
13 01 2026 10:34:25
Борьба противоположностей - это основной закон Природы, а что касается парадоксов, то вот что об этом говорит писатель Игорь Росоховатский: "Человек как личность состоит из парадоксов. Сколько бы он ни имел, ему все мало. Это и плохо, и хорошо. Плохо потому, что из-за этого качества он совершает необдуманные поступки, разрушая согласие между Природой. Главной целью данной работы является воспитание нравственного отношения к природе как основе жизни и творческого развития"....
12 01 2026 13:26:29
Целью урока является продолжение формирования эволюционного понимания развития органического мира, закрепление логических цепочек причинно-следственных связей между изменениями условий окружающей среды и формированием адаптационных приспособлений организмов определенных систематических групп....
11 01 2026 11:27:12
Частично-поисковая работа в группах, направленная на решение проблемных ситуаций по выявлению особенностей строения и приспособленности земноводных к обитанию в воде и на суше. Итогом работы является построение модели лягушки....
10 01 2026 22:14:49
Автор статьи раскрывает возможные направления формирования личного опыта учащихся в сельской школе. Особую роль для профессионального самоопределения отводит проектной деятельности. В приложении наглядно представлены формы организации школьных проектов с участием ребят, планирующих связать свою будущую профессиональную деятельность с биологией и экологией.
...
09 01 2026 13:54:52
Нетрадиционная форма организации учебного процесса позволяет обобщить, закрепить изученный материал, а также исправить ошибочные представления и оценить степень усвоения изученного материала. Учебный материал дает возможность использовать полученные знания в повседневной жизни. Витамины – вещества, без которых нормальный обмен веществ невозможен. Недостаток витаминов приводит к гипо- и авитаминозам. Гипервитаминозы могут приводить к cмepти.
...
08 01 2026 1:48:20
Представители класса Коралловые полипы – это беспозвоночные организмы, населяющие глубины морей. В основном, колониальные организмы, иногда одиночные, полиповидной формы....
07 01 2026 14:25:32
С каждым годом для детей и взрослых растет число творческих конкурсов, турниров, олимпиад, на которых можно попробовать свои силы, заниматься исследовательской деятельностью, выбирать тему в интересующей отрасли знаний. В текущем тысячелетии целью человека и общества в целом должно стать осознанное цельное саморазвитие каждой личности....
06 01 2026 13:45:21
Цель урока: познакомить учащихся с многообразием земноводных; показать их роль в природе и жизни человека....
05 01 2026 5:39:53
Разработка урока с помощью методических рекомендаций «Уроки зоологии», автор Н.С.Филатова. На уроке продолжают формироваться понятия о живом организме, об эволюции и даются новые: о простейшей диффузной нервной системе, рефлексе, регенерации, лучевой симметрии. В зависимости от местных условий урок можно проводить с помощью живых организмов....
04 01 2026 21:30:19
Перестройка образовательного процесса на принципах блочно-модульной технологии обучения позволяет детям учиться в полном соответствии со своими возможностями, использовать собственный опыт и других, приносит удовольствие, т. к. они видят результат своего труда. Цель урока: активизировать учебно-познавательную деятельность учащихся на уроках биологии....
03 01 2026 0:45:40
Цель работы: теоретически обосновать и экспериментально доказать эффективность использования дидактических игр на уроках биологии как одной из педагогических технологий развития познавательной активности учащихся. Дидактическая игра как метод обучения содержит в себе большие потенциальные возможности активизации процесса обучения....
02 01 2026 12:19:25
Урок направлен на знакомство учащихся с представителями класса земноводных в связи с образом их жизни. Урок построен в технологии системно-деятельностного подхода, учащиеся формируют цель урока, работая в группах, создают свои презентации на основе «избыточной» презентации по заданиям. В ходе урока у учащихся развивается умение работать в группах, распределять роли, представлять продукт своей деятельности, делать выводы....
01 01 2026 1:58:15
Занятие с целью изучения что происходит с пищей в ротовой полости, какие химические изменения пищи происходят в желудке....
31 12 2025 8:17:23
Урок показывает детям взаимосвязь человека и природы. ...
30 12 2025 4:47:36
Урок формирует знания у школьников об экологии, показывает необходимость охраны многообразного растительного и животного мира, охраны природы как залога сохранения здоровья человека, показывает ошибочность потребительского подхода к природе, подчеркивает значение растений в природе и жизни человека....
29 12 2025 17:26:12
Предложенный учащимся проект по теме "Основы селекции. Биотехнология" является межпредметным, т.к. дает возможность приобретения компетентности в сфере биологии, основ селекции, биотехнологии и информационных технологий. Стимулирует осмысление значения селекции как науки и биотехнологии, мер по охране здоровья....
28 12 2025 22:59:54
Урок обобщения и систематизации изученного материала по теме "Жизнь на земле". Цель урока: выявление уровня овладения учащимися системой знаний, опытом творческой деятельности....
27 12 2025 2:38:50
Урок в 9-м классе формирует знания о хромосомном определении пола, сцепленном с полом наследовании признаков, за которые отвечают гены, локализованные в пoлoвых хромосомах. Учащиеся на уроке продолжают формировать навыки решения генетических задач. Цель урока: сформировать у учащихся познавательный интерес к изучению научных проблем и проблем здоровья, связанных с генетикой пола....
26 12 2025 15:20:24
Птицы — двуногие высшие животные, передние конечности которых превратились в крылья, тело покрыто перьями, температура тела постоянная и высокая....
25 12 2025 4:23:28
Любимое занятие многих детей – загадывание и отгадывание загадок. Детские загадки имеют важную педагогическую функцию, формируя у детей навыки логического мышления, развивая их наблюдательность, память, смекалку, воображение. Есть загадки, ответ которых произносится хором всеми присутствующими. В виде рифмованных загадок описаны особенности 32 растений флоры Амурской области. Они написаны стихами, слово, являющееся ответом на загадку, является последим в стихотворной строке....
24 12 2025 19:13:12
Гидра — типичный представитель класса—достигает и длину 1 см. Форма тола ее цилиндрическая. На одном полюсе имеется рот, окруженный щупальцами, которых у различных видов бывает от 6 до 12. На противоположном полюсе у гидр расположена подошва, служащая для прикрепления животного к субстрату....
23 12 2025 6:22:57
Урок ориентирован на воспитание здорового образа жизни. Используются современные технологии с применением мультимедийного проектора. В созданной презентации во время урока на экране представляются материалы в виде схем "Хромосомные перестройки", понятия, графики, рисунки, над которыми надо подумать, сделать анализ, сравнение. После каждого пункта плана учащиеся делают вывод, который фиксируется на экране: например, «мутации часто встречаются, рецессивные, устойчивые»....
22 12 2025 8:13:28
Урок биологии обобщает и систематизирует знания учащихся об основных отрядах млекопитающих; их приспособленности к средам обитания; значении в природе и жизни человека....
21 12 2025 18:45:17
Одной из задач изучения раздела биологии "Многообразие живых организмов" является воспитание убежденности в бережном отношении к окружающей природе. Эта задача является сквозной при изучении курса. Урок изучения нового материала. Форма проведения: устный журнал....
20 12 2025 7:15:32
Вопросы пoлoвoго воспитания школьников сегодня имеют первостепенное значение. Уже в девятом классе девчонки спрашивают меня, как пить пpoтивoзaчaточные средства. В уроке показана духовная и физиологическая часть вопроса, разница между понятиями ceкc и любовь. Делается небольшой экскурс в область применения пpoтивoзaчaточных средств, показано к чему приводит частая смена пoлoвых партнеров. Особое место отводится рассказу о венерических заболеваниях.
...
19 12 2025 15:44:11
Урок раскрывает сущность взглядов на разнообразие живых организмов в разных периодах развития человеческой мысли, закрепляет умения учащихся делать обобщения и анализировать различные взгляды на живую природу, развивает умение систематизировать материал....
18 12 2025 0:31:16
Урок ориентирован на воспитание здорового образа жизни. Используются современные технологии с применением мультимедийного проектора. В созданной презентации во время урока на экране представляются материалы в виде схем "Хромосомные перестройки", понятия, графики, рисунки, над которыми надо подумать, сделать анализ, сравнение. После каждого пункта плана учащиеся делают вывод, который фиксируется на экране: например, «мутации часто встречаются, рецессивные, устойчивые»....
17 12 2025 11:36:38
Класс Paкообразные имеет незамкнутую кровеносную систему. На спинной стороне тела расположено пятиугольное сердце. Из сердца кровь идет в полости тела, снабжая органы кислородом и питательными веществами, затем по сосудам поступает в жабры и обогащенная кислородом снова возвращается в сердце....
16 12 2025 3:51:53
Способность мыслить творчески, нестандартно видеть проблемы окружающего мира важно для человека всегда, поэтому раскрытие его творческих возможностей является ведущей целью обучения и воспитания. В качестве одного из способов активизации творческого потенциала личности рассматривается исследовательская деятельность учащихся, приобщение к которой сегодня составляет одну из главных целей....
15 12 2025 22:50:30
Урок по теме проводится в 7-м классе с использованием компьютерных технологий, которые способствуют интенсификации учебного процесса, развивают навыки наблюдения, обеспечивают прочное усвоение обучающимися знаний, повышают интерес к предмету. Главным в данном уроке является то, что новые знания не даются обучающимся в готовом виде, а активно добываются в процессе учебной деятельности....
14 12 2025 18:51:37
В статье представлены авторские материалы к внеклассному мероприятию по биологии для 8-го класса (анатомия и физиология человека). Викторина «Знай свой организм» проводится в три тура. Вопросы викторины сопровождаются базовыми элементами ответов. Задания, предложенные в статье, могут быть использованы и на уроках в режиме обобщающего повторения, фронтального опроса, разминки.
...
13 12 2025 6:21:42
Все группы животных интересны. Но чаще всего интерес у учащихся вызывают птицы. Они привлекают причудливым оперением, пением, движениями, полетом и, конечно, загадочным образом жизни. Нужно всегда помнить, что птицы – наши лучшие друзья, защитники урожая, защитники зеленых насаждений — наше богатство. По программе В.В. Пасечника данный урок можно проводить в 7-м классе как обобщающий в теме "Позвоночные. Класс птицы" или в теме "Животный мир и хозяйственная деятельность человека"....
12 12 2025 1:45:54
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок биологии сопровождается презентацией. Учитель показывает слайды с видами Кемеровской области, растениями, деревьями и кустарниками....
11 12 2025 6:37:12
Основными методами работы на уроке для достижения поставленной цели были выбраны: объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, метод стимулирования интереса к учению, метод письменного контроля (работа по карточкам) и лабораторно-пpaктического контроля (машинный контроль), метод проектной деятельности (создание учащимися презентации)....
10 12 2025 10:13:32
Представленный материал является примером технологической карты урока биологии по теме "Плазма крови. Свертывание крои как защитная реакций организма" (8-й класс). Модульная система построения занятия сочетается с групповыми способами обучения....
09 12 2025 18:39:19
Известно, что познавательная активность обучающихся тем выше, чем сильнее их интерес к изучаемому предмету. Но как сформировать этот интерес? Один из подходов - это организация обучения, при которой ученик вовлекается в процесс самостоятельного поиска и открытия новых знаний, выполняя пpaктические и лабораторные работы, решая задачи проблемного хаpaктера, работая с дополнительным материалом.
...
08 12 2025 1:57:25
Мы все любим играть. "Что наша жизнь - игра", а дети очень азapтные игроки и всегда с удовольствием включаются в этот процесс. Благодаря игровым приемам удается решить многие важные вопросы, а именно: заинтересовать ребят, повысить самооценку, позволить им самовыразиться. Для подростков более свойственны игровые виды деятельности, в которых они чувствуют себя свободно и комфортно, охотно принимают правила игры и естественно воспринимают и победы, и их отсутствие. Именно поэтому формой проведения обобщающих или итоговых уроков я выбираю игры: "Бросайка", "Знаток биологии", "Прощание с ботаникой", "Прощание с зоологией"....
07 12 2025 22:18:39
Автор статьи делится опытом педагогической деятельности по использованию личностно ориентированных технологий, в том числе метода проектной деятельности. Работа в данном направлении носит последовательный и системный хаpaктер....
06 12 2025 9:52:20
К наиболее эффективным формам представления материала по биологии следует отнести мультимедийные презентации. Использование мультимедийных презентаций целесообразно на любом этапе изучения темы и на любом этапе урока. Презентация дает возможность учителю проявить творчество, индивидуальность, избежать формального подхода к проведению уроков.
...
05 12 2025 7:22:42
Урок-игра – одна из интересных форм обобщения знаний по классификации типа члeнистоногие; определяет место члeнистоногих в системе органического мира; закрепляет полученные знания....
04 12 2025 10:45:15
Цель урока - не только изучить суть мутационной изменчивости, но и раскрыть проблемы биологической безопасности продуктов питания, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни. Презентация призвана помочь учителю сделать урок наглядным и интересным....
03 12 2025 12:55:22
Модульные уроки активизируют творческое мышление обучающихся и направлены на развитие их интеллектуальных умений: анализировать, синтезировать, обобщать, делать выводы, сравнивать, находить причинно-следственные связи....
02 12 2025 8:20:37
Цель урока – сформировать представление о многообразии земноводных; выяснить значение земноводных в природе и жизни человека....
01 12 2025 10:38:41
Вашему вниманию предлагается развивающая игра по биологии "Брейн-ринг". Подобные игру способствуют лучшему запоминанию материала учениками и заинтересованности в предмете.
...
30 11 2025 19:32:44
Основная задача урока – формирование у учащихся познавательных универсальных учебных действий посредством освоения предметной информации, развитие критического мышления, творческих и коммуникативных способностей. Учащиеся самостоятельно получают информацию, переpaбатывают ее для получения необходимого результата, делают выводы....
29 11 2025 3:39:31
Питание животных существенно отличается от питания растений. В зависимости от способа питания выделяют различные группы животных. Пищеварительная система По...
28 11 2025 8:45:31
Представленный урок "Видообразование. Результаты микроэволюции", проведённый в 11-х классе, направлен на комплексное повторение и закрепление знаний учащихся об эволюционных процессах популяций, повторение генетики (полиплоидия, гибридизация, хромосомные мутации). Учащиеся получают представление о путях, типах и скорости видообразования. Постоянно ставятся проблемные вопросы, проводится связь нового материала с ранее изученным, его сравнение, обобщение. На основе наводящих вопросов ребята самостоятельно формируют выводы, умело связывают теоретический материал с пpaктикой жизни....
27 11 2025 23:16:35
Учащиеся знакомятся с классификацией мхов, изучают особенности строения кукушкиного льна; закрепляют знания проведением лабораторной работы....
26 11 2025 1:59:12
Представленный урок биологии в 8-м классе с использованием интеpaктивной доски Hitachi StarBoard позволяет изучить процесс свертывания крови, его механизмы. Знакомит учеников с заболеваниями, возникающими при нарушении свертывания крови.
...
25 11 2025 8:38:12
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"