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:
Урок-повторение по теме для 7-го класса. Проводится в форме групповой игры-соревнования. Помогает вспомнить пройденный материал, систематизировать знания, повышает интерес к предмету, воспитывает бережное отношение к природе....
29 05 2026 11:53:44
Проект призван решить ряд проблем в обучении биологии, выявленных в результате swot и step анализа внешних и внутренних условий. Хаpaктерным в проекте является комплексный подход в решении задач эстетического, экологического и познавательного хаpaктера. Реализация задач проекта предполагает поэтапную работу в трех направлениях: с детьми, родителями и педагогами. Механизм реализации проекта представлен в модулях с указанием ответственных лиц за исполнение модуля. Проект содержит план работы, основные виды деятельности, взаимодействие с лесхозом и питомником, результаты работы школьного лесничества....
28 05 2026 3:14:38
В настоящее время стало очевидно, что решение проблем окружающей среды возможно лишь при определенном уровне экологической культуры общества. Формирование ее на основе знаний и умений, ценностных ориентаций, убеждений и идеалов обуславливает потребность в дополнительном экологическом образовании. И большая роль в этом отводится экологическим вечерам....
27 05 2026 23:46:20
Учащиеся знакомятся с цветковыми растениями. Развивается представление об их разнообразии, распознаются органы цветковых растений, изучаются новые биологические понятия....
26 05 2026 7:27:57
Спинной мозг лежит в позвоночном канале и представляет собой у взрослого человека тяж длиной 41-45см, несколько сплющенный спереди назад. Орган защищен тремя оболочками: твердой, паутинной и мягкой. Спинному мозгу присущи две функции: рефлекторная и проводниковая....
25 05 2026 14:59:56
Сейчас в мире идет напряженный поиск новых путей развития, который осуществляется в различных областях культуры: в науке, образовании, философии, искусстве, религиозном постижении мира. Речь идет о выработке представлений о фундаментальных основах бытия, пересмотре прежних общественных идеалов, поиске новых смыслов и целей деятельности человека. Одним словом, осуществляется переход к новому мировоззрению и миропониманию....
24 05 2026 14:43:54
Конспект урока биологии в 8-м классе, изучающего группу грызунов и ее отличительные признаки. Задачи урока: учить выделять общие и отличительные признаки животных одной группы; развивать логическое мышление (умение сравнивать, анализировать, обобщать); корригировать навык работы с текстом учебника; воспитывать чувство любви к диким животным....
23 05 2026 1:28:35
Занятие с целью изучения что происходит с пищей в ротовой полости, какие химические изменения пищи происходят в желудке....
22 05 2026 2:42:21
Цель урока: познакомить учащихся с отличительными признаками растений семейства Паслёновых, с их многообразием, показать их роль в природе и значение в жизни человека, продолжить формирование умения составлять морфологическое описание растения, определять их по внешнему строению....
21 05 2026 4:11:55
Использование этой технологии позволяет значительно разнообразить уроки естественно-научных дисциплин. Основная идея технологии «Обучение в сотрудничестве» - учиться вместе.
...
20 05 2026 15:41:46
На уроке в 5-м классе пойдет речь о большой тайне природы, которую человек все же сумел увидеть своими глазами. Пятиклассники – народ очень любопытный, поэтому даже сложные биологические термины могут воспринимать легко, особенно если это преподнести как игру, театр....
19 05 2026 2:33:39
Урок составлен по программе Пономаревой И.Н. и проводится в 8-м классе по теме "Дыхательная система". Главная задача урока - показать соотношение законов физики и биологии, для демонстрации этих законов используется видеоролики, включенные в презентацию. Помимо роликов, имеются Flash, которые также способствуют усвоению знаний по данной теме.
...
18 05 2026 13:40:24
Урок проводится в виде различных по форме и содержанию заданий, в ходе которых учащиеся должны показать свои знания. Урок проводится в виде обобщения и закрепления темы, подготовке к контрольной работе. На уроке сочетается использование фронтальных и индивидуальных методов работы, взаимоконтроль....
17 05 2026 2:19:27
Урок-пpaктикум по теме "Рефлекс, рефлекторная дуга". На этом уроке ученики учатся работать с текстом учебника, отвечать на вопросы учителя по тексту учебной статьи и применять сразу на пpaктике полученные знания. Для этого используются специально подготовленные учителем карточки-задания для организации самостоятельной работы учащихся. Такая организация урока не способствует перенапряжению учащихся, снижает утомляемость и дает возможность ученикам с разной подготовкой и активностью проявить себя и усвоить материал урока. После такого урока-пpaктикума подготовка домашнего задания не вызывает у учащихся трудностей....
16 05 2026 7:18:32
Цель урока: познакомить учащихся с представителями хлебных злаковых культу, особенностями строения и значением в природе и для человека....
15 05 2026 13:34:46
В обучении биологии, помимо традиционных форм и методов проверки знаний и умений применяются и нетрадиционные. Нетрадиционные формы проверки знаний и умений имеют ряд преимуществ. В качестве нетрадиционного метода контроля знаний используются кроссворды. Решение кроссвордов – полезное занятие для развития логического мышления. Они позволяют одновременно вспомнить забытую информацию и приобрести новую. С помощью такого метода можно установить уровень предметной терминологической грамотности....
14 05 2026 19:20:37
Цель работы: обучающиеся должны самостоятельно выполнить контрольно-корректирующий и пpaктический этапы проекта в ходе оформления миксбордера на территории школьного двора: посадить низкорослые травянистые растения, установить ограждение миксбордера из гибкой проволоки....
13 05 2026 12:10:36
Важнейшие задачи, стоящие перед преподавателем биологии, – научить школьников понимать природу, воспитывать потребность в общении с ней. Решение этих задач связано с отбором средств обучения, которые пробуждают интерес, наблюдательность, эмоциональные переживания, наблюдательность....
12 05 2026 13:20:15
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.
...
11 05 2026 21:12:30
Многообразие пород домашних животных и растений было создано по воле человека и в соответствии с его пожеланиями. Это и есть искусственный отбор....
10 05 2026 8:46:17
Разработка позволяет познакомить учащихся с хаpaктерными особенностями строения, питания, размножения грибов, их многообразием и сформировать умение отличать съедобные грибы от ядовитых. Урок способствует активизации познавательной активности школьников, освоению новых жизненно необходимых навыков и сохранению здоровья. С целью создания условий для творческого восприятия учебного материала на уроке используются информационно-коммуникационные технологии....
09 05 2026 10:18:51
Обобщаются полученные сведения об основных процессах жизнедеятельности растений, закрепляются ключевые понятия, проверяется уровень знаний по теме....
08 05 2026 4:34:59
Урок способствует развитию мышления, умение применять знания на пpaктике, рассуждать и делать выводы, отвечать на поставленные вопросы. Впервые на уроке природоведения использовалась микролаборатория, что развивает умение работать с биологическими приборами, что в дальнейшем облегчает работу в последующих классах.
...
07 05 2026 0:40:25
Урок посвящен раскрытию значения нервной системы, систематизации знаний о строении нейрона, углублению понятия о рефлексе, выяснению значения всех звеньев рефлекторного пути.
...
06 05 2026 21:59:22
Экскурсия поможет учителям биологии и экологии, воспитателям, классным руководителям воспитывать у учащихся бережное отношение к природе, сообщить дополнительные сведения о древнейших группах наземных позвоночных животных....
05 05 2026 8:24:51
Современный урок немыслим без высокой познавательной активности обучающихся. Работа с учебником способствует развитию у школьников активности и самостоятельности в познавательной деятельности. Однако учебная книга не в состоянии обеспечить хорошие знания автоматически - необходима систематическая и разнообразная работа с ней. Научить школьников пользоваться учебником и вообще книгой - великая и самая необходимая задача педагога....
04 05 2026 2:36:10
Академик Н.И.Вавилов показал, что наиболее многообразные генотипы культурных растений находятся в центрах их происхождения, где сохранились их предки....
03 05 2026 18:55:32
Урок с использованием ИКТ позволяет сформировать у обучающихся знания о составе пищи, о морфолого-анатомической структуре пищеварительной системы человека, о значении системы органов пищеварения. Он стимулирует творческую активность и эмоциональное отношение к знаниям, способствует развитию любознательности, самостоятельности и гибкости....
02 05 2026 16:21:54
Цель урока: закрепить, повторить, расширить знания учащихся по теме "Клетка - функциональная и структурная единица живого"....
01 05 2026 1:48:56
Урок обобщения и систематизации знаний о составе и строении клетки, о взаимосвязи и взаимообусловленности ее компонентов, протекающих в ней процессов. Урок, на котором закрепление темы учащимися осуществляется посредством компьютера, который используется как средство контроля и оценивания качества обучения.
...
30 04 2026 19:36:42
Программа разработана для учащихся 7-х классов с использованием элементов информационного интегрированного продукта "КМ-Школа". Курс факультатива служит для дополнения и углубления базового образования по предмету "Биология". Предлагаемая программа удовлетворяет познавательные интересы, развивает творческие способности, расширяет знания о животном мире....
29 04 2026 8:53:48
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок-игра «Эволюция в вопросах и ответах» предлагается учащимся 9-х классов с целью обобщения, закрепления знаний. Задания составлены с использованием интеpaктивных методов и средств обучения и направлены на усвоение проблемных вопросов «Развитие эволюционного учения», «Адаптации», «Макро- и микроэволюция». Каждый этап урока сопровождается заданиями на интеpaктивной доске....
28 04 2026 18:42:58
В программах по биологии недостаточное внимание уделяется изучению экологических проблем. Поэтому для классов, где биология и экология не являются профильными предметами, данный элективный курс будет полезен для формирования современного экологического мышления, понимания экологических проблем и поиска путей выхода из них. Программа предлагает как изучение теоретических основ экологии, так и выполнение пpaктических заданий. Прохождение учащимися данного элективного курса может иметь как общекультурную направленность, так и профориентационную.
...
27 04 2026 2:52:54
Проект способствует развитию интереса, расширению и актуализации знаний по предметам школьной программы, развитию представлений о межпредметных связях. Создает предпосылки для развития научного образа мышления....
26 04 2026 1:31:46
![]("/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....
25 04 2026 3:12:44
В современных условиях, когда происходит разностороннее воздействие общества на природную среду, все большее значение приобретает экологическое воспитание подрастающего поколения. Бережное отношение человека к природе складывается постепенно, под влиянием окружающей действительности, и особое влияние на это оказывает школа. Именно в школе закладываются основы экологической культуры....
24 04 2026 12:39:51
В ходе урока обучающиеся знакомятся с хаpaктерными признаками царства бактерий, особенностями строения и жизнедеятельности....
23 04 2026 2:57:26
Цель курса: расширение, углубление знаний о физиологических процессах, лежащих в основе работы дыхательной и сердечно-сосудистой систем, о взаимосвязи работы этих систем, о механизмах поддержания гомеостаза, знакомство с методом самоконтроля и саморегуляции функциональных систем организма путём подачи объекту информации о текущем состоянии дыхательной функции по каналам внешней обратной связи....
22 04 2026 7:23:42
Мир родной природы чудесен. Растущему человеку всё любопытно. С детства возникает у людей способность видеть природу, дорожить ею. Правильно подобранные игры помогают закрепить и расширить знания по биологии, прививают любовь к малой родине. Именно в игровой деятельности учащийся приобретает первый жизненный опыт, познают себя, окружающий мир, учатся человеческим отношениям, уносят с собой в жизнь доброту, находчивость, смекалку.
...
21 04 2026 2:46:57
Урок разработан на основе метода учебного проекта с использованием ЦОР. Данный урок заключительный в разделе "Пищеварение", на котором учащиеся 8-го класса защищают исследовательские проекты, над которыми работали по группам в течение двух недель. Цели проектов: обоснование гигиенических условий нормального пищеварения, режима питания школьников.
...
20 04 2026 5:28:31
Задачи урока: систематизировать, обобщить и углубить знания по теме; научить учащихся выделять главное, сравнивать и обобщать, использовать различные источники для углубления знаний и расширения кругозора; активизировать познавательный интерес к природе, формировать экологическое мышление....
19 04 2026 4:42:25
Предложенный конспект урока позволит учителю интереснее и эффективнее построить урок по данной теме. Используя традиционный печатный учебник по биологии в интеграции с электронными учебными изданиями и ресурсами сети Интернет, учитель может достичь более глубокого усвоения материала.
...
18 04 2026 14:59:20
Цель урока: познакомить учащихся с насекомыми-переносчиками возбудителей болезней человека и паразитами сельскохозяйственных животных, показать необходимость изучения их жизни и строения для борьбы с ними....
17 04 2026 10:44:35
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....
16 04 2026 14:58:42
Программа предназначена для учащихся профильных классов естественно-научного и медико-биологического направления средних школ.
Предполагаемый элективный курс углубляет и расширяет рамки действующего профильного курса биологии, имеет профессиональную направленность. Он предназначен для учащихся 10-х классов медико-биологического профиля, а также для учащихся, проявляющих интерес к генетике.
...
15 04 2026 21:45:58
Изучение особенности цветка как органа размножения растения, знакомство с разнообразием цветков и плодов....
14 04 2026 20:44:47
Цели урока: познакомиться с основными группами доказательств эволюции животных; научиться приводить примеры доказательств эволюции животного мира....
13 04 2026 6:19:16
При проведении уроков биологии большое значение имеет демонстрационный материал. Увидев видеокадры, иллюстрации, схемы, учащиеся лучше воспринимают материал. Демонстрация ряда слайдов на различных этапах урока должна сопровождаться комментированием, беседой или обсуждением; обязательна работа с текстом учебника.
...
12 04 2026 8:27:23
Сегодня мы поговорим о покровных тканях, они располагаются на поверхности органов растения и пpeдoxpaняют их от высыхания, перегрева, механических и химических воздействий. Кроме этого она обеспечи…...
11 04 2026 5:23:42
В ходе урока рассматриваются строение и функции кожи, формируется умение устанавливать взаимосвязь строения и функций кожи, продолжается формирование у учащихся учебно-познавательной, информационной, общекультурной и коммуникативной компетенций. Урок способствует гигиеническому и физическому воспитанию учащихся....
10 04 2026 10:39:11
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 ::
