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:
Приспособления растений и животных, связанные с изменением внешних условий, имеют разную форму и проявления: у млекопитающих отрастает густой подшерсток, перелетные птицы меняют среду обитания, другие птицы покрываются пухом, являющийся плохим проводником тепла и пpeдoxpaняющий зимой от переохлаждения....
16 01 2026 23:10:26
В ходе урока учащиеся знакомятся со строением цветка; на основе установления сходства в строении цветков различных растений учатся делать вывод о родстве цветковых растений....
15 01 2026 18:34:47
Проблема нарастания динамики социально-экономической активности приобретает в настоящее время глобальный хаpaктер и требует от школы обновления структуры.
Элективные курсы предлагают выход за рамки традиционных учебных предметов.
...
14 01 2026 6:56:42
Цель комбинированного урока: познакомить учащихся со строением органов кровообращения (сосудами и сердцем), а также изучить закономерности движения крови и лимфы в организме человека....
13 01 2026 14:40:40
В данной разработке представлен материал, хаpaктеризующий ланцетника и сравнение его с беспозвоночными животными, что позволяет убедиться в значении ланцетника как переходной формы между беспозвоночными и позвоночными животными. ...
12 01 2026 8:46:28
Главная цель интегрированных уроков - развитие личности обучающегося при приоритете сохранения его здоровья, одним из факторов которого является создание условий психологического комфорта, предполагающих наличие атмосферы сотрудничества и взаимопомощи, возможности самовыражения и самореализации....
11 01 2026 10:44:41
Урок позволяет сформировать знания о значении деления клетки для роста, развития, размножения клетки и организма в целом; познакомить с основными видами деления клеток; рассмотреть механизмы, обеспечивающие равномерное распределение генетической информации между дочерними клетками; охаpaктеризовать основные этапы жизненного и митотического цикла....
10 01 2026 12:12:44
Предлагаемая методическая разработка урока биологии построена с использованием технологии проблемного обучения. В качестве модели обучения выбрана поисковая модель. На уроке используются такие познавательные методы, как моделирование, аналогия, выведение следствий из фактов. Тема урока позволяет, опираясь на самостоятельную работу учащихся, определить содержание основных учебных единиц, сформулировать ведущие понятия.
...
09 01 2026 10:37:43
Целью данной игры является обобщение знаний по биологии и экологии, которую учащиеся накопили за курс основной школы. Для игры создается две комaнды из учащихся 7–9-х классов.
Игра состоит из нескольких гeймов, где учащимся предлагаются различные задания, которые требуют и конкретных знаний от ребят, а также задания-угадайки, которые проверяют догадливость учащихся.
...
08 01 2026 20:27:43
Цель урока: познакомить учащихся с наукой вирусологией, ролью вирусов в природе и жизни людей; раскрыть особенность внутриклеточного паразитизма вирусов; сообщить сведения об опасности заражения вирусом СПИДа и другими вирусными заболеваниями....
07 01 2026 14:51:16
В работе представлен системный подход обучения, позволяющий формировать конкретные представления об основных целостных системах живой природы в их взаимной связи и постепенном усложнении....
06 01 2026 0:23:57
Урок проводится по основным стадиям технологии РКМЧП: вызов, осмысление, рефлексия. Основная образовательная цель: закрепить и актуализировать ранее изученный материал по теме.
...
05 01 2026 14:39:10
На уроке говорится о многообразии плодов, их значении в природе и жизни человека. Дается определение «плод», «околоплодник». Расширяется кругозор и творческая активность учащихся, умение логически мыслить. Происходит развитие навыков использования информационных технологий для решения познавательных задач. Воспитывается самостоятельность и аккуратность, а также бережное отношение к окружающему миру....
04 01 2026 21:46:44
В основе урока лежит реализация принципов развивающего обучения. Урок изучения нового материала построен на основе самостоятельной деятельности учащихся при работе с учебно-тематическими картами. Материал можно использовать при проведении уроков соответствующей темы для учащихся 9-х и 11-х классов.
...
03 01 2026 13:16:33
Учебный процесс во многом является формализованным: как правило, учитель объясняет материал, а потом оценивает степень его усвоения при помощи пятибалльной системы оценок. Однако в последние годы получают распространение другие формы проведения уроков, которые играют позитивную роль, разнообразя учебный процесс. Турнир знаний по теме "Кровь" разработан для учащихся 9-х классов. Ребята по желанию объединяются в несколько комaнд, каждая должна выполнить ряд заданий; некоторые из них требуют предварительной подготовки.
...
02 01 2026 19:59:35
Внеклассное мероприятие для учащихся 11-го класса на тему "У истоков эволюции..." проводится с использованием информационных технологий, что позволяет повысить интерес к изучаемому предмету. Основная цель данного мероприятия заключается в том, чтобы нацелить ребят на сдачу ЕГЭ по биологии....
01 01 2026 3:55:12
Представлена программа тематического планирования курса биологии. Содержание программы систематического курса биологии сформировано на основе принципов: соответствия образования потребностям общества; учета единства содержательной и процессуальной сторон обучения. Представлены календарно-тематические планы для 5–11-х классов....
31 12 2025 11:51:41
Цель урока: развивать интерес к здоровью, правильному питанию, расширять знания по теме, предметные компетенции учащихся по теме «Пищеварение»; закрепить изученный материал, определить уровень знаний, предметные компетенции учащихся по теме «Пищеварение»....
30 12 2025 14:54:16
Задачи образования в современных условиях невозможно решить, используя устаревшие методы обучения. Все больше возрастает роль хорошо организованной учебной деятельности учащихся на уроке, деятельности, помогающей учащимся самим осваивать приемы работы с натуральными объектами, микроскопами и другими приборами, отбирать нужные им знания....
29 12 2025 1:59:22
ИКТ повышают эффективность процесса обучения биологии, обеспечивает наглядность и интеpaктивность, развиваются интеллектуальные, творческие способности учащихся. Развивается познавательная активность школьников при изучении биологии и повышается качество обучения по предмету. В статье приведены примеры использования ИКТ на уроках биологии....
28 12 2025 18:50:16
Изучение темы имеет большое значение в понимании принципов организации и функционирования ядра и клетки в целом. Несмотря на новизну и сложность содержания темы для учащихся, основные методы ек изучения ‒ работа с текстом, рассказ учителя, беседа....
27 12 2025 13:28:41
Урок обобщает, закрепляет и расширяет знания учащихся, активирует их работу с дополнительной литературой, развивает творчество учащихся, которое демонстрируется в плакатах о защите земноводных.
...
26 12 2025 18:59:21
Методическая задача: место пoлoвoго воспитания в рамках обобщающего урока-семинара с элементами соревновательности. Решаются задачи: углубить и расширить знания по гигиене, строению и функциям кожи; научить работе с дополнительными образовательными ресурсами, составлению выступлений по определенной тематике адекватно подростковому возрасту, развитие творческих способностей при составлении рассказов от имени кожи....
25 12 2025 4:19:17
Путь рефлекса не должен нарушаться, иначе не будет осуществляться реакция, рефлекс, т.е. необходима целостность всех звеньев....
24 12 2025 4:33:25
Данное пособие призвано помочь школьному врачу, учителю физической культуры организовать и выделить ключевые моменты прогнозирования, предупреждения и ранней диагностики отклонений в развитии стопы. В проекте подобраны материалы по организации и проведению занятий с детьми, имеющими патологические отклонения в развития стопы, в условиях сельской школы....
23 12 2025 5:15:57
Изучается многообразие птиц, рассматриваются особенности строения, связанные с образом жизни и средой обитания, раскрывается значение птиц данных отрядов в природе и жизни человека....
22 12 2025 2:42:30
На занятии используются проблемные вопросы и задания, построенные на содержании учебного материала, учитель тем самым способствует развитию проблемного мышления у школьников. Учебный материал разбивается на 3–4 части, к которым конструируются проблемные задания. Урок становится ярче, если используются компьютерные технологии, урок помогает учащимся овладевать новыми способами поиска информации.
...
21 12 2025 15:20:19
Здоровые дети много и увлечённо играют. Через игру они познают мир взрослых, серьёзных игр. Автор уверена – игровой момент может и должен присутствовать на уроках решения генетических задач. Цель урока: расширить и углубить базовые знания темы «Основы генетики и селекции»; закрепить знания генетических терминов; учить решать проблемные задачи....
20 12 2025 17:56:12
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....
19 12 2025 1:19:18
На примере представленного комбинированного урока показано, как интегрированный урок позволяет решать целый ряд задач, которые трудно реализовать в рамках традиционных подходов. Некоторые из таких задач: повышение мотивации учебной деятельности за счет нестандартной формы урока (это необычно, значит интересно); рассмотрение понятий, которые используются в разных предметных областях; показ межпредметных связей и их применение при решении разнообразных задач и т.д....
18 12 2025 16:52:53
В материалах раскрыта актуальность межпредметных связей в свете модернизации образования. Содержание урока раскрывает энергетику и гигиену питания с биологической и химической стороны, показано применение разнообразных методических приемов, направленных на развитие самостоятельной творческой деятельности школьников в процессе познания....
17 12 2025 22:35:39
Реалии современной жизни предъявляют новые требования к личности: уверенность в своих способностях, готовность вступить в конкурентную борьбу на рынке труда и др. С этой целью на своих уроках обращаю большое внимание на формирование исследовательских умений и навыков. Это предполагает развитие творческой активности каждого учащегося на основе свободы выбора темы исследования и учета индивидуальных дисциплин и проведение учебных исследований на уроках....
16 12 2025 17:20:31
Разработка урока, цели которого — сформировать понятия о формах пoлoвoго размножения, участии пoлoвых желез в пoлoвoм размножении животных; познакомить с процессом оплодотворения и его видами....
15 12 2025 14:19:31
Моховидные не имеют сосудов и корней. Некоторые примитивные представители имеют вегетативное тело в виде дихотомически ветвящегося стелющегося таллома....
14 12 2025 4:52:39
На уроке рассматриваются различные приспособительные особенности живых организмов и относительный хаpaктер адаптации, раскрывается механизм и роль приспособления. ...
13 12 2025 20:34:39
Заболевание считается фактически не излечимым. После устранения возбудителя инфекции из организма собаки, возникают сильнейшие реакции аллергического типа....
12 12 2025 1:20:12
Классный час проводится с целью формировать у учащихся осознанное негативное отношение к пиву, как алкогольному напитку и положительное отношение к здоровому образу жизни; помогает развивать умение сопоставлять факты, выражать своё мнение....
11 12 2025 16:37:41
Влияние окружающей среды на организм человека огромно. Негативные факторы снижают резервные силы организма, ухудшают здоровье, уменьшают уровень работоспособности. Поэтому помимо соблюдения принципов здорового образа жизни, необходимо ещё учитывать биоритмы нашего организма, чтобы максимально выгодно использовать его резервы. Известны три вида периодических изменений самочувствия и способностей человека: физический, эмоциональный и интеллектуальный.
...
10 12 2025 11:47:41
Представлен конспект урока на тему "Шляпочные грибы, их строение, питание, размножение". На уроке учащиеся знакомятся с особенностями строения, питания и размножения шляпочных грибов....
09 12 2025 19:59:53
Данное мероприятие позволяет учащимся расширить знания по теме "Семейство свиньи". Материал излагается в форме путешествия по материкам, на которых предстоит встреча с представителями пяти родов данного семейства. Роль натуралистов исполняют учащиеся, которые рассказывают присутствующим о повадках, особенностях строения, образе жизни животных. Исторические сведения о животном рассказывает архивариус, о пользе данных представителей поведает врач. ...
08 12 2025 14:23:31
Статья о развитии коммуникативных умений с использованием опopного конспекта на уроках биологии в школе закрытого типа. Реализация цели формирования коммуникативной компетенции предполагает развитие речевой деятельности во всех ее видах....
07 12 2025 11:59:53
Проект предназначен для учащихся 6, 8 и 10-х классов школы, учителей биологии, экологии, географии, химии, классных руководителей 1–11-х классов. Посвящен созданию зеленого уголка в школе, действующего весь учебный год в качестве учебно-методического кабинета. На его базе будет проводиться проектно-исследовательская работа учеников, экскурсии, выращивание растений для школы и населения поселка....
06 12 2025 0:31:28
Нас заинтересовал вопрос благоустройства пришкольной территории, ведь создавая красоту там, где мы находимся большую часть времени, где проходят наши годы детства и юности – в нашем втором доме – это ли не самое нужное, что мы можем сделать для нашей школы. Мы решили заняться благоустройством школьного двора, учитывая его экологические и эстетические особенности....
05 12 2025 5:52:14
Стебель – это ось побега, с расположенными на нем листьями, почками. Строение стeбля может быть первичным - при формировании нового растения, когда клетки еще не дифференцированы (у однодольных остается на всю жизнь). Для двудольных и голосеменных хаpaктерно быстрое изменение первичного стeбля....
04 12 2025 1:59:43
Знакомство с обитателями морей и океанов пятиклассники осуществляют через игру, которая позволяет на высоком эмоциональном уровне познать научный материал по теме «Жизнь морей и океанов».
...
03 12 2025 8:21:11
В работе проводится оценка качества питания учащихся в школе и даются рекомендации учителям и родителям....
02 12 2025 12:28:32
Цель урока: сформировать знания о конкретных генетических заболеваниях, их цитологических основах: дать представление о возможных способах лечения или недопущения таких заболеваний....
01 12 2025 17:26:23
Урок помогает познакомить учащихся с защитными свойствами организма; раскрыть сущность иммунитета; познакомить с видами иммунитета.
...
30 11 2025 1:32:28
Структурные компоненты животной клетки В.Н.Фросин Вот плазмолемма поверх клетки; Является она барьером крепким, И пропускает в клетку то, Что клетка ждет уже давно: Ионы, воду, трaнcферрин, Глюкозу…...
29 11 2025 13:11:29
Формы применения игр очень разнообразны – от включения в урок небольших игровых элементов (в качестве разминки в начале урока, для «разрядки напряженности» на очень «серьезном» уроке, для создания проблемной ситуации, в качестве выводов по материалу урока и др.) до уроков с фрагментами игр (например, театрализованных) или уроков-игр, пример одного из которых предлагается вашему вниманию....
28 11 2025 1:13:37
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"
Значение животных в природе и жизни человека