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:
"Наследственные заболевания человека" – одна из учебных тем, вызывающих неподдельный интерес учащихся. Ученики интересуются: "Как и почему это происходит? Со временем я стану родителем, что нужно сделать, чтобы избежать или смягчить проявление наследственных заболеваний?..". Все перечисленное учитывает и решает внеклассное мероприятие по биологии – обучающая ролевая игра "Наследственные заболевания человека" с компьютерной презентацией....
18 05 2026 5:16:46
Популяция (populus с латинского - народ) объединяет особей, которые принадлежат к одному виду, занимают отдельный ареал, скрещиваются между собой и дают плодовитое потомство. Они имеют одних предков, геном, и находятся в некой изоляции от иных популяций вида....
17 05 2026 15:14:41
В ходе урока проверяются знания учащихся о строении трубчатых костей, устанавливается связь макро- и микроскопического строения; изучаются отделы скелета человека; выявляются различия строения скелета обезьяны и человека, связанные с прямохождением; раскрывается взаимосвязь строения и функций осевого скелета.
...
16 05 2026 6:38:15
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....
15 05 2026 15:21:39
Эту сказку можно использовать на уроках окружающего мира по теме “Защита окружающей природы”, на уроках биологии по теме «Роль человека в природе. Роль школьников в охране природы. Правила поведения в природе», на классных часах, на занятиях экологического кружка для воспитания бережного отношения к природе....
14 05 2026 22:59:12
Урок-игра может быть проведен, как в коррекционной школе, так и в общеобразовательной, так как целью этого урока является систематизация и обобщение знаний, умений и навыков по пройденным группам растений. Группы растений могут быть разные, а за основу можно взять задания данной игры. В ходе игры учащимся дается возможность выбрать тот вопрос, который им по силам, тем самым учитываются особенности сильных и слабых учащихся....
13 05 2026 22:46:12
На уроке рассматриваются особо охраняемые территории Омской области, в частности Баировский республиканский государственный комплексный заказник. Какие виды животных охраняются на территории Баировского заказника. В основе игровой части урока – материалы связанные с Красной книгой Омской области....
12 05 2026 14:22:30
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.
...
11 05 2026 1:37:28
Цель урока - повышение мотивации учения, развитие познавательного интереса к предмету. Современные компьютерные технологии позволяют на этапе объяснения новой темы использовать слайд-шоу, придают ему большую эмоциональность.
...
10 05 2026 17:57:15
Урок формирует образовательную среду, способствующую повышению интереса школьников к решению острых экологических проблем, расширению и углублению знаний по экологии. Пpaктическая направленность курса предусматривает со стороны учащихся овладение умениями создавать модели экосистем, определять состояние природных и искусственных биогеоценозов, оказывать посильную помощь в их охране и поддержании в надлежащем виде, соблюдать правила поведения в природе, пропагандировать бережное отношение к ней....
09 05 2026 16:43:51
Урок проводился в нетрадиционной форме – форме турнира между тремя комaндами. Каждый этап турнира сопровождается показом заданий на экране в виде презентации. Яркая, красочная презентация со смешными смайликами, поддерживающая дух соперничества, оригинальные материалы значительно оживят содержание процесса изучения предмета. Содержание урока может быть полезным ученикам 6–7-х классов, увлекающимися биологией.
...
08 05 2026 3:42:18
Данный урок проводится как заключительный по теме «Млекопитающие» в рамках программы по биологии 7-го класса. В ходе урока сочетаются методы беседы и дискуссии, групповой и индивидуальной работы, информационных и др. технологий. Данный урок способствует расширению кругозора школьников, развитию их интереса к биологии, формированию бережного отношения к живой природе....
07 05 2026 3:35:25
Данная разработка урока может использоваться в 6-м классе при изучении темы «Грибы». При исключении из урока лабораторного опыта его с успехом можно использовать в качестве внеклассного мероприятия по патриотическому воспитанию учащихся; мероприятия, посвящённого 65-летию Победы. Урок сопровождается показом слайдов (презентация)....
06 05 2026 21:31:36
Интегрированный урок по основам безопасности жизнедеятельности и биологии с использованием компьютерных технологий. Тема урока связана с профилактикой наркомании, с целью дать учащимся представление о наркомании как о факторе, разрушающем здоровье. Задачи урока – формировать у учащихся стойкое неприятие к наркотикам, показать опасность принятия даже одной дозы, ознакомить с уголовной ответственностью в области наркомании, а также сформировать необходимые жизненные навыки....
05 05 2026 18:21:25
Данный урок проводится в 7-м классе коррекционной школы. Главная задача - познакомить учащихся с конкретными представлениями семейства бобовых, их разнообразием. Поэтому чем больше видов растений в пределах данного урока побывает в руках учащихся и будет изучено ими с различных точек зрения, тем лучше они поймут разнообразие растительного мира....
04 05 2026 6:46:15
Цель урока: сформировать у учащихся знания о клетке как живой единице растительного организма; раскрыть особенности строения растительной клетки, показать взаимосвязь строения и выполняемых функций на примере органоидов....
03 05 2026 11:44:29
Данный урок занимает четвертое место в теме "Опора и движение". При изучении нового материала и его закреплении использую работу в группах, так как создаются условия для восприятия теоретической и пpaктической частей изучаемого материала. На уроке создаются условия для проявления познавательной активности учащихся, атмосферы заинтересованности, ситуаций общения, позволяющие ученику проявить себя, происходит стимулирование учащихся к высказываниям.
...
02 05 2026 0:26:24
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: познакомиться с тремя основными средами обитания животных и условиями жизни, приспособленностью животных к жизни в разных средах обитания....
01 05 2026 5:22:40
Урок обобщения и систематизации знаний в 10-м классе из раздела «Клетка – структурная и функциональная единица живого». Учащиеся под руководством учителя работают с конспектом урока, выполняя задания, разной сложности. Урок помогает в подготовке к зачету по теме и выполнению заданий ЕГЭ. В конце урока проводится рефлексия, цель которой выяснить, какие задания вызвали у учащихся наибольшее затруднение и отработка данных заданий на следующих уроках....
30 04 2026 22:56:15
На занятии формируется представление о побеге как сложном органе растения. Учащиеся знакомятся со строением побега, раскрывают функции частей побега....
29 04 2026 13:56:39
Основной задачей современной общеобразовательной школы является подведение выпускников к обоснованному выбору будущей профессии, который базируется на системе обобщенных знаний по предметам школьной программы. Это дает выпускнику возможность определить свою профильную подготовку, продолжить образование и получить профессию, в которой он будет успешен....
28 04 2026 6:50:38
Урок для 7-го класса с целью показать разнообразное значение птиц в природе и их пpaктическое значение для человека, обосновать необходимость их охраны....
27 04 2026 9:16:37
Урок биологии 7-м классе по УМК Н.И. Сонина дает понятия «рост» и «развитие» организма, показывает роль семени в индивидуальном развитии цветкового растения, исследует условия прорастания семян с помощью опытов. На уроке применяются инновационные технологии.
...
26 04 2026 7:57:34
Естественный отбор — процесс, обеспечивающий выживание сильных особей, которые передают благоприятные признаки следующим поколениям, при этом нeблагоприятные свойства подвергаются элиминации. Естественный отбор действует на уровне популяции....
25 04 2026 19:11:28
Материал урока формирует понятие учащихся о генетике человека, как науке изучающей особенности наследования признаков у человека, наследственные заболевания. Знакомит с основными методами генетики человека в доступной форме. На уроке продолжается формирование умений работать в малой группе, слушать товарищей, оценивать себя и других....
24 04 2026 22:58:13
Урок знакомит учащихся с историей переливания крови, выявляет значение переливания крови как важного достижения современной медицины, выясняет причины групповых различий крови у людей.
...
23 04 2026 17:21:56
Урок нацелен познакомить учащихся с часто применяемыми лекарственными растениями. В игровой занимательной форме обобщить представления о многообразии и лекарственном значении растений родного края....
22 04 2026 21:36:38
Автор формирует у учащихся твердое убеждение о необходимости сохранения здоровья. Урок выявляет причины и разъясняет отрицательные последствия нарушения осанки, знакомит с методами самоконтроля и коррекции осанки. Его можно использовать для подготовки урока биологии в 8-м классе, на занятии элективного курса, как отдельное внеклассное мероприятие. Учитель работает вместе с учащимися-помощниками. В ходе урока звучат стихотворения по теме (стихи автора)....
21 04 2026 6:43:45
Урок повторения и обобщения знаний по теме «Тип Хордовые. Класс Птицы», на котором учащиеся систематизируют знания об особенностях строения, жизнедеятельности птиц, связанных с полетом, приспособленности их к жизни в разнообразных условиях наземной среды, происхождении птиц....
20 04 2026 15:24:31
Большую роль в профильной подготовке играет внеурочная деятельность. В нашей гимназии организовано научное общество учащихся, которое занимается исследовательской работой, что позволяет добиться целей, стоящих перед профильным обучением. Исследовательская деятельность подразумевает участие в олимпиадах, экологических конференциях, неделях науки, проведение научно-пpaктических конференций в гимназии № 1.
...
19 04 2026 14:31:20
На уроке доказывается, что законы Менделя применимы к генетике пола различных живых организмов. Учащиеся знакомятся с путями наследования некоторых наследственных заболеваний, учатся самостоятельно обнаруживать генетические закономерности при решении генетических задач....
18 04 2026 3:28:26
Порядок ржавчинные включает примерно 4000 видов грибов, которые имеют специальные органы размножения - базидии, они состоят из одноклеточных спор....
17 04 2026 18:43:51
Материалы урока можно использовать для проведения предметной недели или как обобщающий урок.
...
16 04 2026 21:21:15
Мышечные ткани — это ткани, отличающиеся по структуре и происхождению, но имеют общую способность к сокращению. Состоят из миоцитов — клеток, которые могут воспринимать нервные импульсы и отвечать на них сокращением. Чем мышечное волокно скелетной мышцы отличается от гладкой мышечной ткани?...
15 04 2026 11:58:47
К расистским теориям примыкает «социальный дарвинизм», переносящий биологические законы борьбы за существование на человеческое общество....
14 04 2026 4:23:47
Материал расскажет школьникам о значении грудного вскармливания на первом году жизни ребенка...
13 04 2026 17:50:23
Обобщающий урок предлагается учащимся 6-х классов как биологическая игра с использованием компьютерной презентации. Игра представляет собой виртуальное путешествие по назначенному комaнде маршруту. Останавливаясь на определенных станциях маршрута, ученики обобщают и систематизируют знания о побеге, почке, видоизмененных побегах, о взаимосвязи строения с их функциями, а также их биологическое значение....
12 04 2026 5:47:45
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. ...
11 04 2026 8:35:52
Интегрированный урок по биологии, географии и английскому языку в 7-м классе. В ходе подготовки к уроку назначается ведущий круглого стола, хорошо говорящий на английском языке. Таких же учеников отбирают в группу английских экологов. Они говорят только на иностранном языке и заранее учат сообщения о животных. Ученики из группы географов заранее получают задание — подготовить сообщение о соответствующих природных зонах — и отвечают у карты. Ученики группы биологов и натуралистов готовят сообщения о ехидне, утконосе, коале, кенгуру. В группу корреспондентов можно отобрать более слабых учеников. Они готовят в основном иллюстративный материал.
...
10 04 2026 9:10:31
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....
09 04 2026 2:15:57
В процессе усвоения биологии учащиеся овладевают учебными знаниями, умениями и навыками, что способствует повышению уровня их познавательной самостоятельности. Усвоение учащимися системы биологических знаний – необходимое условие формирования их мировоззрения, гигиенического, пoлoвoго, экологического, трудового и нравственного воспитания....
08 04 2026 23:41:21
Представлена презентация для проведения урока по генетике по теме "Основные закономерности наследственности "(2 часа) и дополнительный материал, который может быть использован для развития познавательной активности на уроках биологии.
...
07 04 2026 5:31:12
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....
06 04 2026 9:58:55
Представлен материал, способствующий активации творческого самовыражения учащихся. На предлагаемом уроке используются активные методы – ученики в роли учителя и ученик как исследователь. Данные методы направлены на самопознание и развитие (интеллекта, общения, самооценки). По ходу урока применены элементы здоровьесберегающей технологии.
...
05 04 2026 7:12:18
Цель урока: активизация познавательной деятельности учащихся на уроках биологии. В уроке отражена групповая работа (метод «мозгового штурма») по заданной схеме с заданиями, позволяющими применять учащимися знания, приобретенные ранее, а также обобщить тему «Грибы». В уроке представлен опыт работы по формированию поисковых, информационных умений, развивающих навыки самостоятельной деятельности....
04 04 2026 20:41:58
На уроке 11-классники изучат основные хаpaктеристики вирусов, опираясь на межпредметные связи, получат пpaктические навыки в ходе изучения оригинальных текстов с помощью технологии критического мышления. Урок построен по принципу исследования, основные этапы которого – теоретический анализ, прогнозирование, мысленный эксперимент, выводы – обучающиеся проживают в группах....
03 04 2026 20:16:11
Урок помогает познакомить учащихся с защитными свойствами организма; раскрыть сущность иммунитета; познакомить с видами иммунитета.
...
02 04 2026 6:46:13
Учащиеся узнают об историческом усложнении растений на основе изучения особенностей размножения голосеменных, их строения, разнообразия. У учащихся формируются знания о хвойных растениях на примере сосны, ели и других ценных хвойных растений....
01 04 2026 23:42:43
Предлагаются несколько вариантов заданий с ответами для проведения зачета по биологии по теме "Пищеварение".
...
31 03 2026 20:32:54
Занятие достигает следующих целей: дать общее представление о кольчатых червях, об их эволюционном приобретении - сегментации; дать хаpaктеристику среды обитания, познакомить с внешним строением представителей класса малощетинковых на примере дождевого червя; провести наблюдение за поведением и рефлексами....
30 03 2026 9:42:45
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 ::
