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:
Материал содержит подробный план-конспект урока в 8-м классе, изучающий особенности строения ротовой полости. Цели урока: раскрыть процессы пищеварения в ротовой полости, показать роль ферментов и нервно-гумopaльную регуляцию этих процессов; продолжить формирование умений сравнивать, выделять главное, обобщать, способствовать развитию логического мышления, речевой деятельности....
30 03 2026 22:21:55
Цель занятия: формировать экологические знания и экологическую культуру; воспитывать любовь к природе родного края; развивать познавательный интерес к жизни зимующих птиц; прививать любовь к животному миру родного края....
29 03 2026 16:41:30
Урок представляет собой элективный курс по биологии для учащихся 5‒6-х классов. На занятии рассматриваются группы технических растений – масличные, прядильные, крахмалоносные, красильные, каучуконосные и др. Различные формы урока: лабораторная работа, составление таблицы, работа с текстом, защита презентации. Особое внимание уделяется межпредметным связям, патриотическому воспитанию. Можно использовать материал для подготовки к олимпиадам, во внеклассной работе....
28 03 2026 9:26:23
Игровое направление все шире используется в образовании. Данный урок можно использовать для проведения предметной недели или как обобщающий по завершении темы «Птицы». Содержание урока позволяет углубить знания о птицах, активизировать познавательный интерес учащихся к природе и ее изучению.
...
27 03 2026 0:24:23
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....
26 03 2026 10:13:27
Урок является подготовительным этапом для написания контрольной работы по теме "Земля", построен в игровой форме. Это способствует активации полученных учениками знаний на уроках природоведения и формированию интереса к предмету.
...
25 03 2026 16:36:59
Экскурсия проводится на территории школьной экологической тропы, на остановке «Лекарственные растения». Материал экскурсии рассчитан на один урок, для учащихся 5-х классов. Урок призван познакомить учащихся с основными видами лекарственных растений, произрастающих на территории школьной экологической тропы. Отчёт по уроку-экскурсии ребята представляют в виде презентации, фотографий, дневника с выполненными заданиями....
24 03 2026 7:52:22
Урок призван дать понятие учащимся об осанке как правильном положении тела, способах предупреждения искривления позвоночника, сформировать понятие «плоскостопие», рассказать о способах предупреждения и лечения плоскостопия....
23 03 2026 20:27:23
Учащиеся устанавливают – какие природные условия действуют на живые организмы? Как выбрать более благоприятные условия жизни? Как живые организмы научились решать проблемы воздействия среды; определяют пути решения проблемы выживания живых организмов....
22 03 2026 11:48:51
Проект направлен на привлечение внимания жителей поселка к окружающей среде и сохранению здоровья человека. Улучшение экологической обстановки, ликвидация свалок, изменение общественного мнения о значимости каждого жителя в решении этой проблемы и формирование биологического и экологического мышления....
21 03 2026 11:53:59
К факторам, вызывающим негативное воздействие на органы дыхания, относят: курение, вирусы, бактерии, экологическое загрязнение атмосферы, попадание инородних тел в воздухоносные пути. Никотин оказывает негативное влияние на дыхательную систему, кровеносную, пищеварительную, нервную.
...
20 03 2026 12:29:28
Урок изложения нового материала, который позволяет сформировать у учащихся 10-го класса представление о вирусах как неклеточной форме жизни, их особенностях строения и жизнедеятельности, а также о профилактике и мерах борьбы с вирусами – возбудителями болезней человека. Урок помогает учащимся развивать умения анализировать, обобщать и систематизировать полученные знания. В ходе урока учащиеся осваивают умения самостоятельно изготовлять ватно-марлевые повязки, необходимые при эпидемиях гриппа....
19 03 2026 6:23:59
Цель урока: выявление хаpaктерных черт строения и процессов жизнедеятельности простейших; формирование у учащихся познавательного интереса к изучению жизнедеятельности животных....
18 03 2026 19:49:18
Цель урока: осмысление школьниками сказочной трaнcформации с позиции совершаемых собственных действий и поступков по отношению к живой природе. В разделе "Органы цветковых растений" присутствует тематическая градация в изучаемом порядке "Семя", "Корень", "Побег" (образовательная программа И.Н. Пономаревой), которая дает возможность синтезировать учебный материал в сказочную композицию....
17 03 2026 7:21:22
Цель представленного в статье урока – закрепить умение решать генетические задачи на разные типы доминирования, убедить учащихся в пpaктической значимости законов наследственности....
16 03 2026 2:12:18
Термин «экология» предложил в 1866 году ученый Э.Геккель, который описывал взаимоотношения живой и неживой природы в своем труде «Всеобщая морфология»....
15 03 2026 9:42:17
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....
14 03 2026 21:48:21
Урок демонстрирует возможность объединения двух тем в одном уроке, используя приемы проведения лабораторных работ, создания ситуаций интеллектуального затруднения, решения проблемных задач, способствующие развитию творческого мышления....
13 03 2026 2:59:18
Урок биологии в 6-м классе посвящен изучению корневой системы растений....
12 03 2026 10:15:54
Урок развивает критическое мышление в чтении и письме (метод "фишбоун"). В ходе урока у учащихся формируются знания о общей хаpaктеристике рыб, особенностях внешнего строения рыбы в связи с водной средой обитания....
11 03 2026 19:44:23
Урок проводится в форме ролевой игры с участием специалистов – историка, химика, врачей, эколога, статистика, фармаколога. На уроке демонстрируется опыт, доказывающий вред курения; проводится пpaктическая работа "Оценка микроклимата классной комнаты".
...
10 03 2026 6:36:51
Урок "Галактики. Многообразие галактик" по теме "Вселенная" (предпоследний урок) проводится в 5-м классе по программе А.А. Плешакова, Н.И. Сонина. Цель урока - обеспечение условий для становления ребенка как субъекта учебной деятельности. Игровые методики применяются для стремления учащихся к творчеству, к самовыражению, самоутверждению, самореализации. Современные компьютерные технологии позволяют на этапе объяснения новой темы использовать слайд-шоу, позволяющее расширить иллюстрационный ряд, придать ему большую эмоциональность....
09 03 2026 4:30:30
О необходимости и особенностях использования ИКТ на уроках естественно-научных дисциплин....
08 03 2026 22:10:19
Направляемые на фестиваль сценарии и материалы выступают против асоциальных явлений и могут быть использованы для проведения внеклассных мероприятий для детей среднего школьного возраста. Все материалы пропагандируют здоровый образ жизни. ...
07 03 2026 23:40:31
Проведение приурочено к 1 декабря (Всемирный день борьбы со СПИДом). Усилия всего прогрессивного человечества направлены на борьбу с вирусом иммунодефицита человека. Самое трудное – начать. В каждой стране, в каждом обществе существует множество проблем, но проблема ВИЧ продолжает входить в круг первоочередных задач мирового масштаба. Поэтому очень важно информировать учащихся об этой проблеме. Предлагаемый сценарий образно и доступно дает представление о том, что такое СПИД....
06 03 2026 17:40:56
Предприимчивость, самостоятельность, ответственность, коммуникабельность, способность видеть и решать проблемы автономно и в группах, готовность и способность постоянно учиться новому в жизни и на рабочем месте, самостоятельно и при помощи других находить и применять нужную информацию, работать в комaнде и т.д. все эти свойства и качества являются ключевыми компетенциями.
...
05 03 2026 7:27:17
Уже несколько лет учащиеся проектную работу реализовывают через сцену в виде маленьких биологических спектаклей. Сценическая форма подачи материала действует на эмоции, значит, лучше воспринимается и запоминается. Общаясь с залом, «артисты» учатся удерживать внимание аудитории, не боятся вступать в контакт, реализуют свой творческий потенциал, что в подростковом возрасте имеет немаловажное значение. Так называемые трудные подростки, пройдя через десятки репетиций, перестают быть трудными....
04 03 2026 3:41:21
Плесень и плесневые грибки скрытно сопровождают нас в течение всей истории существования человечества, а появилась она гораздо раньше самого человека. Несмотря на множество научных исследований, активное развитие микробиологии, богатый статистический опыт, плесень остается одной из загадок нашего мира. Как же теперь нам жить дальше, неужели плесень действительно правит всем миром?...
03 03 2026 14:50:20
Урок проводится как заключительный и посвящается обобщению и систематизации тех знаний, которые учащиеся получили во время изучения темы «Птицы». Занятие рассчитано на 90 минут (2 урока в паре). Форма урока - игра. Ученики используют Smart-доску, разнообразный дидактический и раздаточный инструментарий (карточки, чучела, ЦОРы).
...
02 03 2026 4:56:11
Цель урока: обсудить с учащимися проблемы антропогенные загрязнения природной среды, его влияние на здоровье человека, последствия и пути решения данной проблемы.
...
01 03 2026 2:41:23
Данный урок показывает целостность и взаимосвязь восприятия учебного материала по смежным предметам на примере изучения высшей нервной деятельности человека. Рекомендуем представить данный материал с помощью компьютерных технологий....
28 02 2026 23:57:49
Урок помогает обобщить, систематизировать и расширить знания по главам "Происхождение человека" и "Строение организма"....
27 02 2026 8:18:54
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок-лекция проводится для учащихся 1-го курса НПО, рекомендован для базового курса общей биологии при изучении раздела «Организм». Форма урока: медиа-лекция, развивает критическое мышление по схеме «вызов – осмысление – размышление»....
26 02 2026 14:18:48
Урок проводится в рамках технологии проблемного обучения. Учащиеся-исследователи, ведущие раскопки на холмах, так как корни – подземный орган растения. Терминологическая работа фиксирует внимание учащихся на основных понятиях темы. Проблемные вопросы и задачи способствуют развитию мышления учащихся....
25 02 2026 8:13:48
Основа всего живого ‒ клетка. Звеном между солнечной энергией и живым веществом на планете Земля служит растительная клетка. Урок изучает строение растительной клетки. Разгадывание кроссворда помогает в познании нового материала, более сложного. Формируется интерес к профессии, связанной с изучением биологии. Изучают органоиды растительной клетки, выделив отличительные признаки от животной клетки....
24 02 2026 10:34:34
Занятие с целью расширять знания учащихся об экологических группах птиц, показать разнообразное значение птиц в природе и их пpaктическое значение для человека....
23 02 2026 14:15:34
Сценарий посвящен Всемирному дню воды, содержит много интересной и познавательной информации. Может быть использован как внеклассное мероприятие на неделе биологии и экологии....
22 02 2026 7:29:46
Данный урок является продолжением урока интегрированного плана указанной выше темы. Учащиеся обсуждают вкусовые качества мёда, виды мёда, диетологию продукта питания, его исторические факторы. На данном уроке показана интеграция биологии, истории, кулинарии, химии, диетологии. Учащиеся проводят различные исследования мёда. Особое место отводится правильному питанию по диетологии.
...
21 02 2026 0:26:38
Эпителиальная ткань, или эпителий, покрывает тело снаружи, выстилает полости тела и внутренних органов, а также образует большинство желез. Разновидности эпителия имеют значительные варианты строения, что зависит от происхождения (эпителиальная ткань развивается из всех трех зародышевых листков) эпителия и его функций....
20 02 2026 6:38:56
Данный урок способствует формированию и углублению знаний учащихся по выявлению особенностей взаимосвязи компонентов природы в пределах территории Мещеры, в том числе своей маленькой родины - д. Аксеново Гусь-Хрустального района Владимирской области, с целью установления причинно-следственных связей с позиции географов и биологов....
19 02 2026 10:57:50
Автор предлагает 5 заданий, в которых использовались психолого-педагогические приемы, способствующие проявлению на высоком уровне интереса, положительных эмоций, активности ребенка, а также развивающие его учебные навыки.
Использование заданий в работе с детьми 4–9-го классов в детском объединении "Юный зоолог" давало хорошие результаты на отдельных этапах учения....
18 02 2026 6:12:12
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.
...
17 02 2026 4:18:41
Тема "Гигиена питания" важна для учащихся, так как у многих детей уже в школе есть заболевания желудочно-кишечного тpaкта. На уроке формируются знания о гигиенических условиях правильного питания, культуре принятия пищи, мерах предупреждения болезней органов пищеварения. До урока даются задания группам детей, чтобы они провели анкетирование по питанию, подготовили материал по различным системам. Повторили материал о паразитических червях и мерах защиты от заражения ими....
16 02 2026 23:22:57
Завершающий урок "Обобщение знаний о строении дыхательной системы человека, о вреде курения". На уроке разбираются кратковременные и долговременные воздействия курения на организм человека, предлагается анализ социологического опроса «Выявление основных хаpaктеристик курильщика», разбираются особо актуальные вопросы, связанные с влиянием курения на организм человека....
15 02 2026 11:31:55
Цели урока: обобщить знания о географических объектах, сформировать представление о месте обитания мха-сфагнума; сформировать у учащихся представление о строении, значении и применении мха - сфагнума; развивать аналитико-синтетические навыки, развивать умение устанавливать причинно-следственные связи; активизировать познавательный интерес учащихся, прививать любовь к природе и бережное отношение к природным объектам....
14 02 2026 11:28:55
Методическая разработка продолжает цикл занятий, представляющих программу обучения объединения «Орнитологи». Данное занятие – первый шаг к знакомству с жизнью зимующих птиц. Овладение знаниями и умениями составляет для ребенка специальную задачу. Для закрепления полученного результата нужно время для самостоятельного изучения, наблюдения за птицами. Основным критерием и показателем результативности становится заинтересованность обучающихся данной темой....
13 02 2026 13:10:53
В данном уроке отражены вопросы возникновения жизни на Земле. С древних времён и до наших дней существовали различные концепции по этому поводу. В настоящее время живое происходит только от живого, но вопрос возникновения жизни на Земле остаётся открытым. ...
12 02 2026 2:51:45
Урок с презентацией по курсу биологии для 6-го класса по программе Н.И. Сонина поможет учителю раскрыть сущность обмена веществ и превращения энергии в живых организмах. Компьютерная презентация с настроенной анимацией позволяет обучающимся раскрыть особенности процессов, составляющих обмен веществ у растений и животных, и выявить значение обмена веществ и энергии для жизни на Земле....
11 02 2026 12:10:24
В статье представлена разработка урока, предусмотренной учебной программой 6-го класса. На уроке учащиеся знакомятся с сущностью процесса фотосинтеза, с понятиями автотрофы и гетеротрофы. Новые знания учащиеся добывают сами, используя текст учебника....
10 02 2026 11:50:59
Урок формирует у учащихся представления об основных свойствах почвенной среды и приспособлениях, возникших у живых организмов к жизни в этой среде....
09 02 2026 0:46:47
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 ::
