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:
Заключительный урок по теме "Класс млекопитающие" проводится в форме игры. Игра позволяет не только закрепить и обобщить знания учащихся по теме, но и активизировать их познавательную деятельность, а также превратить урок в увлекательное мероприятие. Оценки на уроке получают все учащиеся.
...
01 06 2026 23:16:30
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
На уроке, учитывая возрастные особенности пятиклассников, формируются представления о дубильных веществах, фитонцидах и витаминах, понятие о здоровом образе жизни и рациональном питании, умение использовать текст и рисунки при решении поисковых задач, навыки самостоятельной работы с текстом учебника и ИКТ....
31 05 2026 11:54:57
Кольчатые черви обладают рядом прогрессивных признаков, к числу которых относится появление сегментации, целома, кровеносной и дыхательной систем, а также повышение организации выделительной и нервной систем....
30 05 2026 0:34:26
Урок раскрывает особенности движения животных в водной среде, продолжает формирование умений сравнивать, делать выводы, выявлять закономерности, воспитывает самостоятельность мышления....
29 05 2026 17:14:39
Театрализованный урок обобщения и систематизации знаний по теме "Гидросфера Земли" повышает эмоциональное восприятие материала и позволяет повторить и обобщить сведения о воде, ее свойствах, значении в жизни человека, животных, растений, круговороте воды в природе....
28 05 2026 18:58:44
Pанятие проводится с целью ознакомления учащихся с нетрадиционными методами лечения запахами растений (ароматерапией, фитоаэроионизацией). Оно способствует воспитанию культуры отношения к окружающей природе и своему здоровью. Учащиеся знакомятся также с историей возникновения ароматерапии, приобретают пpaктические навыки по использованию различных эфирных масел, их хранению. Через ролевые игры реализуют свои творческие способности, формируя устойчивую мотивацию к обучению....
27 05 2026 1:39:19
Автор статьи делится опытом педагогической деятельности по использованию личностно ориентированных технологий, в том числе метода проектной деятельности. Работа в данном направлении носит последовательный и системный хаpaктер....
26 05 2026 7:11:52
Предмет исследования – изучение, состояние и охрана экологии природно-технической системы Золинского пруда как части природного комплекса села Золино, так как это было излюбленным местом отдыха жителей и гостей Барышского района Ульяновской области с 1975 года. На территории проводились экологические операции учащихся школы «Река моего детства», «Живи родник», «Первоцветы», краеведческие исследования «Музей под открытым небом», походы и экскурсии....
25 05 2026 11:18:47
Цели урока: конкретизировать понятие "анализатор" на примере зрительного, слухового, обонятельного, тактильного, вкусового, вестибулярного и двигательного анализаторов; продолжать развивать умение самостоятельно работать с учебником, компьютерной программой "Репетитор 1С: Биология", рисунками в рабочей тетради к учебнику "Биология. Человек" автор Н.И.Сонин, и использовать их данные для составления схем, таблиц и ответов на вопросы....
24 05 2026 15:29:50
Вирусы имеют особое место в системе живой природы, занимая пограничное положение между живым и неживым. Задача учителя состоит в том, чтобы, использовав личный опыт учащихся, расширить их представления о вирусах, придать знаниям учащихся научный хаpaктер. Урок построен в технологии «Развитие критического мышления через чтение и письмо» и направлен на формирование у учащихся сознательного отношения к себе и миру, подразумевающего самостоятельную, осмысленную позицию, повышение коммуникативного потенциала личности....
23 05 2026 23:15:20
Разработка может быть использована как по предмету биологии, так и по экологии. Данный урок содержит блок проверочной работы в виде кроссворда и игры в «горячий стул» по теме «Основные типы экологических взаимодействий». Урок направлен на развитие интеллектуальной сферы: внимание, память, речь, мышление; развивать умение применять общебиологические закономерности для решения нестандартных задач; сформировать у учащихся навыки самостоятельно делать выводы....
22 05 2026 6:58:57
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....
21 05 2026 7:45:59
Урок в 5-м классе служит организации деятельности учащихся по изучению и первичному закреплению основных понятий классификации растений (одноклеточные и многоклеточные, цветковые и нецветковые, теневыносливые, светолюбивые, дикорастущие, культурные). Проверка выполнения домашнего задания проводится в виде цифрового диктанта. Во время урока используется работа с цифровым микроскопом....
20 05 2026 2:13:38
Урок знакомит с историей изобретения микроскопа, схемой его строения, правилами работы с микроскопом и техникой безопасности при проведении лабораторной работы. Учащиеся освоят технику приготовления временного препарата....
19 05 2026 0:50:19
Основная задача селекционеров выводить новые штаммы, с точно установленными хаpaктеристиками и способствовать их внедрению в производство....
18 05 2026 1:36:57
Цель урока - возможность выполнения функций скелета при сохранении прочности и уменьшения массы. В связи с этим рассматривается строение костей как инженерно-техническое сооружение. С помощью опытов, рисунков, декальцинированной и прокаленной костей демонстрируется преимущество полостей, кость как композиционный материал, указывается принцип внутреннего строения костей, используемого в архитектуре....
17 05 2026 3:58:27
Селекция животных использует широкий спектр методов выведения ценных пород. Новейшим и перспективным считается клеточная инженерия. В основе лежит передача наследственной информации через соматические клетки....
16 05 2026 19:53:28
Учебно-воспитательные задачи кружка биологии решаются в процессе усвоения учащимися основных вопросов и понятий биологии, научных фактов, законов, теорий и ведущих идей, составляющих основу для подготовки школьников к трудовой деятельности и формирования их научного мировоззрения....
15 05 2026 4:38:34
На уроке систематизируются полученные ранее знания о способах размножения; дается представление о клонировании и полиэмбрионии как способах бесполого размножения; раскрывается биологическая роль бесполого и пoлoвoго типов размножения....
14 05 2026 7:56:29
В живой клетке происходит непрерывное движение веществ – из внешней среды в клетку и из клетки во внешнюю среду. Через живые системы проходят потоки веществ и энергии: именно их и называют открытыми системами. Обмен веществ и энергии в живой материи – последовательное потрeбление, превращение, использование, накопление, потеря веществ и энергии в организмах. Обмен веществ лежит в основе самосохранения, роста, развития, самовоспроизведения, адаптации к изменяющимся условиям среды.
...
13 05 2026 21:46:32
В последние годы одной из ведущих тенденций в методике преподавания биологии является ее развивающая функция. Наиболее приемлемым и эффективным для ее реализации является проблемное обучение. В процессе решений проблемных задач школьники овладевают новыми знаниями и способами действия, в результате этого формируются творческие способности, продуктивное мышление и, конечно, познавательная мотивация. Предлагаемые задачи в данном уроке, направляет учащихся на совместный поиск решений, обращение к учебнику и другим источникам информации, т.е. на самостоятельное добывание знаний....
12 05 2026 15:39:44
У детей с легкой умственной отсталостью и другими нарушениями поведения не сформировано понятие «малой родины». Искажено понятие: общение с природой как отдых. Занятие составлено в игровой форме, расширит кругозор детей о насекомых, их пользе для природы и человека. Поможет скорректировать мысли, а значит, и поступки детей по отношению к растительному и животному миру....
11 05 2026 19:47:46
Урок-путешествие по окружающему миру, где в игровой форме развивается познавательная деятельность учащихся, умение согласованно работать в комaнде....
10 05 2026 9:21:50
Задача учителя биологии – показать учащимся значимость биологических знаний, возможность их применения в повседневной жизни, помочь увидеть взаимосвязи, соединяющие разрозненные факты в целостную систему, найти подход, который затронет не только ум, но и душу ученика, поможет ему понять себя и окружающий мир, осознать величайшую ценность жизни....
09 05 2026 16:46:33
Интегрированный урок биологии и физики. Урок включает в себя демонстрацию сложных приборов (осциллограф, электроскопы, электрофорная машина, проводник) и опытов с натуральными объектами (лягушка). Содержание теоретической информации содержит исторические факты, связанные с открытием электрических явлений, и роль в этом биологических объектов, роль ученых-биологов в открытии и исследовании электричества.
...
08 05 2026 19:21:42
Академик Н.И.Вавилов показал, что наиболее многообразные генотипы культурных растений находятся в центрах их происхождения, где сохранились их предки....
07 05 2026 14:32:35
Генетика очень интересная наука, чтобы ее понять, надо хорошо знать генетический язык. Учащиеся уже многое знают из других тем, а на этом уроке все соединяется в одно целое. Знание генетического языка будет закрепляться при решении задач....
06 05 2026 18:47:40
Урок призван познакомить учащихся со строением плодов, их разнообразием и функциями, формировать умения работать с природными материалами, сравнивать их, развивать бережное отношение к природе, работать с учебниками. Урок с показом слайдов рассчитан на 40 минут....
05 05 2026 3:49:13
Задачи урока направлены на то, чтобы познакомить и сформировать у учащихся представление о внутриклеточных паразитах, механизмах проникновения и воздействия вирусов на клетку хозяина, а также профилактику и меры борьбы с вирусами, вызывающими болезни растений, животных и человека....
04 05 2026 23:50:34
В статье раскрывается специфика организации педагогического процесса, направленного на формирование исследовательской компетентности. Автор, на основе собственного опыта, выделил основные проблемы сопровождения учебного исследования и позицию учителя в решении возникающих вопросов....
03 05 2026 23:35:36
Представленная разработка урока имеет целью обобщение и систематизацию знаний учащихся по данной теме. Игровая форма проведения урока способствует повышению интереса учащихся к предмету, развитию взаимоуважения, умения работы в группе. Урок составлен на основе материалов, изложенных в учебнике для 6-го класса Пономаревой И.Н., Корниловой О.А., Кучменко В.С. Биология: Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники издательства Вентана-Граф....
02 05 2026 13:18:55
Урок знакомит учащихся 5-го класса на уроках природоведения с понятием "организм" и основными его свойствами, в результате которого у учащихся формируется целостная картина мира....
01 05 2026 13:59:35
Экологическая викторина "Лесные жители" проводится во внеурочное время и направлена на углубление знания, полученные на уроках биологии и экологии. Хочется верить, что данная викторина поможет в воспитании чутких и внимательных к окружающему миру людей, способных удивляться красоте и совершенству природы, ответственных за её сохранение....
30 04 2026 22:18:55
В статье представлены разработки уроков на данную тему. ...
29 04 2026 18:35:11
Урок поможет учителям биологии в подборе материала к уроку, выборе форм и методов работы на уроке по данной теме. Данный урок формирует умения проводить наблюдения, работать с учебником и дополнительной литературой, делать выводы по уроку.
...
28 04 2026 11:36:32
Представлен урок биологии для учащихся 6-го класса "Увеличительные приборы и приготовление микропрепарата"....
27 04 2026 17:52:23
Цель урока: сформировать представление о генетике человека.
...
26 04 2026 18:43:17
Формировать у учащихся новые анатомо-физиологические понятия: о строении и функциях больших полушарий мозга, зонах коры полушарий. Продолжать развивать интеллектуальные способности учащихся, используя задания, требующие от них логического мышления, формирование познавательной активности, расширить кругозор учащихся, умения самостоятельно добывать знания, анализировать, делать выводы. Показать учащимся большой вклад отечественных ученых в изучение мозга, достижения микрохирургии мозга....
25 04 2026 14:43:45
На уроке учащиеся знакомятся с особенностями строения, разнообразием и функциями мышц. Использование ИКТ делает урок современным и содержательным. Используются элементы технологии критического мышления, проблемный метод. Материал мотивирует учащихся на здоровый образ жизни....
24 04 2026 3:56:49
Цели урока: ознакомить учащихся с хаpaктерными особенностями семейства пасленовые; выяснить причины распространения или запрета растений в России; провести связь между бытом, жизнью людей и природы; расширить знания о свойствах и многообразии семейства; побудить учащихся к самостоятельному изучению растений.
...
23 04 2026 18:21:49
Разработка урока включает лабораторную работу, состоящую из 2-х частей. Для проведения урока предполагается наличие лабораторного и мультимедийного оборудования, а также традиционных плаката и учебника. Работа учащихся на уроке оценивается при проверке изученного ранее материала и по итогам выполнения лабораторной работы....
22 04 2026 17:14:35
Животные получают необходимый им кислород из атмосферы или воды, в которой он растворен. Поэтому их органы дыхания разнообразны. Связь органов дыхания со всеми...
21 04 2026 1:48:22
Лист — это вегетативный орган растений, является частью побега. Основные функции листа — фотосинтез, испарение воды (трaнcпирация) и газообмен....
20 04 2026 10:55:22
Интегрированное внеклассное мероприятие по биологии и английскому языку "Do You Love Flowers? – Вы любите цветы?" спланировано в форме диалога культур двух стран. Флора и Пчелка Майя приезжали в Англию посмотреть, как чувствуют себя там их подданные - цветы. Затем вместе с группой английских школьников они посетили Кубань. Дети обмениваются информацией, показывают рукотворные сады своих стран, Пчелка Майя рассказывает о цветах. Задачи мероприятия: приобщить детей к прекрасному, научить их видеть и ценить красоту родного края; учить детей заботиться о природе и уметь применять целебные свойства цветов на пpaктике....
19 04 2026 9:14:42
Урок дается в конце изучения темы «Пищеварение» как повторение пройденного. В непринужденной форме дети могут вспомнить и закрепить знания достаточно сложной для усвоения детьми темы об особенностях строения и функционирования органов пищеварения; правила гигиены пищеварительной системы; методы исследования пищеварения, типы заболеваний пищеварительной системы, умение распознавать их; повторить ключевые понятия по теме....
18 04 2026 16:15:24
К наиболее эффективным формам представления материала по биологии следует отнести мультимедийные презентации. Использование мультимедийных презентаций целесообразно на любом этапе изучения темы и на любом этапе урока. Презентация дает возможность учителю проявить творчество, индивидуальность, избежать формального подхода к проведению уроков.
...
17 04 2026 15:52:54
В современной фауне насчитывается 4-4,5 тыс. видов млекопитающих, или зверей. Они представляют собой высший класс позвоночных, органы которых, особенно кора большого мозга, достигли на современном этапе их развития наивысшей дифференцировки....
16 04 2026 19:18:56
Птицы — двуногие высшие животные, передние конечности которых превратились в крылья, тело покрыто перьями, температура тела постоянная и высокая....
15 04 2026 14:36:35
Новизна и значимость предложенной работы заключается в том, что использование цифрового микроскопа дает ощутимый педагогический эффект в формировании мотивации к изучению учебного материала, систематизации и углубления знаний учащихся, развития их способностей к приобретению и усвоению знаний и закрепления навыков самостоятельной исследовательской работы учащихся....
14 04 2026 0:21:55
Методы и приемы на уроке подбирались исходя из содержания материала с учетом возрастных и индивидуальных особенностей учащихся. Обучение строилось как процесс общения. Урок проведен в рамках технологии "Критическое мышление", одной из основных целей которой является научить ученика самостоятельно мыслить, осмысливать, передавать информацию....
13 04 2026 3:13:19
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 ::
