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:
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок призван способствовать развитию познавательного интереса, активизировать знания, сформировать навыки общения, сотрудничества, коллективизма. Викторину можно проводить как урок с учащимися одного класса, а также как внеклассное мероприятие во время проведения недели естественных наук....
09 05 2026 19:58:42
Критическое мышление – это разумное рефлективное мышление, сформированное на решении того, во что верить и что делать, поиск здравого смысла: как рассудить объективно и поступить логично с учётом, как своей точки зрения, так и других мнений....
08 05 2026 11:40:11
Это заключительный урок по разделу «Эволюция живого мира на Земле» с применением разноуровневых тестов и групповых заданий с использованием мультимедиа. Организованы индивидуальные и групповые работы, самостоятельный поиск дополнительного материала, обратная связь «ученик - учитель» (рефлексия). Использовались разные виды проверок: самооценивание, взаимопроверка. Использование личностно-ориентированного подхода способствует реализации цели урока....
07 05 2026 12:56:39
В представленной разработке предложен один из вариантов использования информационных технологий на уроке биологии. В материале применяются компьютерные модели, которые позволяют визуализировать процессы, происходящие в живой клетке. Из пpaктики преподавания известно, что материал по теме "Сцепленное наследование признаков" всегда вызывает затруднения у школьников, а компьютерные модели позволяют оптимизировать процесс освоения материала. Урок был разработан для учащихся 11-х классов (по программе И.Н. Пономаревой)....
06 05 2026 13:57:31
Биография Ломоносова – это биография «молодой науки российской». Его идеи послужили становлению биологии. В связи с этим мной организована игра, показывающая учащимся Ломоносова как биолога и просветителя. Игра предназначена для учащихся 8–9-х классов....
05 05 2026 22:19:49
Урок-смотр знаний по теме, построенный как серия конкурсов.
...
04 05 2026 22:49:41
На примере данного урока показывается, каким образом можно использовать возможности персонального компьютера для изучения системы органов дыхания человека. Используя достаточно простой арсенал технических средств, учитель повышает не только уровень сформированности своих информационных компетенций, но и помогает ребенку в раскрытии его творческого потенциала.
...
03 05 2026 9:54:18
Педагогическая идея урока заключается в использовании коррекционного обучения детей с умственной отсталостью – способствует созданию оптимальных условий для развития интереса и способностей, усвоению материала в процессе индивидуальной деятельности. Особое значение придается активизации познавательной деятельности учащихся....
02 05 2026 8:47:37
Вегетативное размножение — это размножение частями растений: побега, корня, листа либо группами соматических клеток этих органов. Такое размножение — одно из приспособлений для образования потомства там, где затруднено пoлoвoе размножение....
01 05 2026 14:55:17
Семена – это важнейшее достижение в эволюции высших растений. На уроке даются представления о вегетативных репродуктивных органах и о строении семян. Автор знакомит учащихся с особенностями строения семян двудольных растений....
30 04 2026 1:48:15
На этапе актуализации опopных понятий учащиеся вспоминают особенности кровеносной системы млекопитающих, сравнивая их с кровеносной системой человека. При этом на доске последовательно размещаются, названные ими признаки (используются магнитные карточки). Главной задачей урока является обеспечение усвоения особенностей строения кровеносных сосудов.
...
29 04 2026 16:14:45
Представленный урок "Видообразование. Результаты микроэволюции", проведённый в 11-х классе, направлен на комплексное повторение и закрепление знаний учащихся об эволюционных процессах популяций, повторение генетики (полиплоидия, гибридизация, хромосомные мутации). Учащиеся получают представление о путях, типах и скорости видообразования. Постоянно ставятся проблемные вопросы, проводится связь нового материала с ранее изученным, его сравнение, обобщение. На основе наводящих вопросов ребята самостоятельно формируют выводы, умело связывают теоретический материал с пpaктикой жизни....
28 04 2026 14:13:35
Урок изучение нового материала ‒ составная часть темы «Размножение», опирается на знания учащихся, полученные в 9-м классе. В ходе урока большая часть материала предлагается в виде таблиц для удобства изучения и восприятия. Закрепление нового материала в виде тестовой проверки проверит овладение учащимися большого объема учебного материала. Чередование различных форм и методов обучения сохранит внимание учащихся в течение урока....
27 04 2026 0:43:41
Элективный курс по биологии рассчитан на учащихся 10-11 классов для расширений и углублений знаний о центральной нервной системе, физиологии и психологии....
26 04 2026 2:13:32
В современной российской школе большая часть знаний преподносится в готовом виде, и одной из главных трудностей для учащихся является самостоятельный поиск информации, добывание знаний. Поэтому организация учебной исследовательской деятельности и развитие исследовательских умений помогают школьникам лучше справляться с требованиями программы, а также развивают у них логическое мышление, создают внутреннюю мотивацию учебной деятельности....
25 04 2026 1:23:58
Мир вступил в XXI век. Потребность нашего общества – образование и воспитание поколения с новым типом мышления, новым отношением к жизни. Важно не только воспитание учащихся с активно-жизненной позицией, умеющих не теряться в любой ситуации, но и формирование у учащихся ответственного отношения к своему здоровью, понимания значимости здоровья в жизни.
...
24 04 2026 7:23:30
Биологическая игра для учащихся 6-го класса как обобщающий урок по программе регионального компонента в биологическом образовании. Содержание игры позволит углубить и обобщить знания школьников о значении и содержании Красной книги Красноярского края, глубже познакомиться с растениями и животными, занесёнными в Красную книгу.
...
23 04 2026 8:14:36
Урок проводится с целью формирования у учащихся знаний о происхождении человека....
22 04 2026 9:31:10
Викторина направлена на воспитание патриотизма и любви к своему краю....
21 04 2026 20:46:50
Голосеменные растения представляют из себе промежуточное состояние между папоротниками и цветковыми растениями. Впервые термин «голосеменные» использовал русский ученый Бекетов....
20 04 2026 6:17:50
Урок способствует развитию познавательного интереса к окружающему миру и природе Севера Дальнего Востока. Учащиеся овладевают эколого-биологическими дополнительными знаниями, которые станут для них в настоящем и будущем основами для разумного отношения к природе....
19 04 2026 5:56:13
Урок для 7-го класса с целью показать разнообразное значение птиц в природе и их пpaктическое значение для человека, обосновать необходимость их охраны....
18 04 2026 3:43:53
Цель урока: закрепить полученные знания по теме и приемы оказания реанимации в различных жизненных ситуациях. Учащиеся знакомятся со строением, функциями и гигиеной дыхательной системы....
17 04 2026 8:10:58
Цель урока: ознакомление учащихся с пагубным воздействием курения на организм человека, формирование негативного отношения к табакокурению, показать , что курение вредит не только курящему человеку, но и всему обществу, что курение – это не только проблема отдельного человека, это проблема всего общества.
...
16 04 2026 10:47:18
Урок биологии с применением проблемного подхода для развития интеллектуальных и творческих способностей учащихся.
Моей целью как учителя является формирование саморазвивающейся, умеющей принимать самостоятельные правильные решения личности, то есть субъекта деятельности, производящего самого себя. Мотивация, приносящая ребенку радость познания, вызывает устойчивый интерес к учебе....
15 04 2026 14:17:12
Цели представленной работы – раскрытие связи строения сердца с его функцией, формирование новых анатомических понятий, воспитание самостоятельного мышления, санитарно-гигиенических навыков, привычки к здоровому образу жизни. Развитие устойчивого произвольного внимания. Развитие умений сравнивать и обобщать. Продолжение формирования умения работать с текстами и рисунками учебника....
14 04 2026 23:25:24
Вводный урок, на котором изучаются общие особенности организации грибов, распространения, признаки грибной клетки, типы питания, размножения и роль грибов в природе и жизни человека. Повышение интереса к изучаемой теме достигается путем использования регионального компонента государственного образовательного стандарта (стихи о грибах, грибы, занесенные в Красную книгу Мурманской области). Использование на уроке информационных технологий значительно повышает мотивацию обучающихся....
13 04 2026 21:45:49
В ходе урока раскрывается сложность проявления биотических связей в природе (прямые, косвенные, односторонние, двусторонние); их результаты для жизни видов. Дается определение и раскрывается сущность основных понятий: «комменсализм», «мутуализм», «симбиоз», «аменсализм», «протокооперация»....
12 04 2026 5:55:58
Цель урока – рассмотреть основные положения клеточной теории строения организмов....
11 04 2026 16:42:49
Внеклассное мероприятие по биологии расширяет и углубляет знания учащихся по теме «Грибы». В ходе мероприятия используется мультимедийная презентация. Учащиеся знакомятся со значением грибов, работают с раздаточными карточками. Присутствует групповая работа с использованием дополнительной литературы....
10 04 2026 22:48:39
Внеклассное мероприятие «Крестики-нолики» рассчитано на учащихся 5-го класса. Оно призвано через познавательную деятельность помочь детям открыть окно в мир знаний и удивительных открытий, развивать остроту мышления и сообразительности у ребят....
09 04 2026 15:35:33
Мероприятие направлено на развитие познавательного интереса к биологии и географии через решения нестандартных заданий и вопросов. Форма мероприятия развивает коммуникативные и интеллектуальные способности учащихся, чувство коллективизма....
08 04 2026 18:55:29
Эта настольная игра показывает противоречия между охранной природы и экономическим развитием и помогает обсудить проблемы влияния экономического развития на окружающую среду. Победа здесь имеет центральное значение, когда один из игроков не оставляет шансов на спасение своему противнику, вторгнувшись на его территорию.
...
07 04 2026 15:56:17
Представлен материал "Формирование ключевых компетенций на уроках биологии в 6-х, 7-х классах". В работе приводятся конспекты уроков по биологии в 6-м классе на тему "Органы цветковых растений"; в 7-м классе на темы " Многообразие пресмыкающихся" и "Места обитания и внешнее строение земноводных" ....
06 04 2026 22:59:24
Региональный компонент базисного плана в Красноярском крае включает в себя курс "Природа и экология Красноярского края". Создание учебно-методического комплекса находится в подготовительной стадии. Отсюда вытекает необходимость в разработке содержательной части курса, методики преподавания, системы оценки знаний. В своей работе я предлагаю материал, который является содержательной базой одного из уроков курса "Природа и экология Красноярского края".
...
05 04 2026 22:15:21
Проект призван решить ряд проблем в обучении биологии, выявленных в результате swot и step анализа внешних и внутренних условий. Хаpaктерным в проекте является комплексный подход в решении задач эстетического, экологического и познавательного хаpaктера. Реализация задач проекта предполагает поэтапную работу в трех направлениях: с детьми, родителями и педагогами. Механизм реализации проекта представлен в модулях с указанием ответственных лиц за исполнение модуля. Проект содержит план работы, основные виды деятельности, взаимодействие с лесхозом и питомником, результаты работы школьного лесничества....
04 04 2026 14:53:27
Объективная оценка учебных достижений осуществляется, как правило, при проведении стандартизированных процедур, таких как тесты. В статье описана методика работы с тестовым материалом, разработанным автором статьи к учебнику "Биология. Общие закономерности", 9-й класс (авторы: С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, Н.И.Сонин). Количество тестов соответствует количеству глав в учебнике. Содержание тестов определено с учетом опыта работы по обучению биологии в школе и достижений биологической науки....
03 04 2026 14:13:37
Ток воздуха по дыхательным путям осуществляется посредством ритмичных дыхательных движений — вдоха и выдоха. Частота дыхательных движений в норме у новорожденных до 60 в минуту, а у взрослых людей — 16-18 раз....
02 04 2026 2:41:55
Данную разработку урока рекомендуется использовать при изучении биологии в 5-м классе с применением любого УМК. Основной мыслью статьи является реализация системно-деятельностного подхода при изучении биологии. На уроке изучается: строение мхов; места обитания, их многообразие; значение мхов в природе и жизни человека....
01 04 2026 18:48:26
Интеpaктивная экскурсия по биологии знакомит с разнообразием птиц городского парка. Ученики отмечают видовой состав фоновых птиц и особенности их жизни весной; проводя наблюдения за весенним поведением птиц, обращают внимание на приспособления птиц к определенным условиям жизни. Цель: развивать у учащихся понимание экологических взаимосвязей в природе, единства и целостности естественных биогеоценозов; рассмотреть вопросы охраны птиц....
31 03 2026 18:25:20
Все лесные звери в ужасе бегут от пищевого монстра - Колобка, испечённого из опасных для здоровья продуктов. Основная цель сценария "Пищевой Монстр, или Новые приключения Колобка" - призыв к здоровому образу жизни. Используя такие современные педагогические технологии как сказкотерапия, игротерапия, смехотерапия, можно привлечь внимание ребят к вопросу правильного питания как залога долголетия.
...
30 03 2026 5:25:11
Урок применяет информационные технологии и методы развивающего обучения. В ходе урока у учащихся формируются представления об этапах индивидуального развития организмов, а также выясняются причины нарушений, происходящих в эмбриогенезе. Во время урока используются различные виды учебной деятельности: работа с терминами, заполнение схемы, таблицы, работа с текстом учебника....
29 03 2026 9:20:48
Уроки-экскурсии, это замечательная форма работы учителя с учащимися среднего звена. Благодаря таким урокам, они учатся наблюдать, затем оформлять результаты своих наблюдений, а для того чтобы это сделать, им придется проанализировать, имеющуюся у них информацию, обобщить и сделать выводы....
28 03 2026 6:49:42
Урок биологии, раскрывающий особенности внешнего и внутреннего строения рыб в связи с жизнью в воде....
27 03 2026 5:19:26
Цель урока: обсудить с учащимися проблемы антропогенные загрязнения природной среды, его влияние на здоровье человека, последствия и пути решения данной проблемы.
...
26 03 2026 17:47:39
В статье представлен модульный урок по изучению особенностей строения и образа жизни млекопитающих животных; систематике и ознакомление с некоторыми отрядами класса Млекопитающие.
...
25 03 2026 4:21:42
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....
24 03 2026 2:45:59
В ходе этого занятия развивается интерес к природным явлениям, дети, работая с натуральными объектами – семенами, узнают много нового. Это занятие интересно не только младшим школьникам, но и ребятам 5–7-х классов. Работа с семенами позволяет сделать процесс преподавания более привлекательным, расширяет кругозор, заставляет волноваться, переживать за каждое семя....
23 03 2026 10:29:51
Приводится перечень необходимого оборудования и план проведения занятия, показана логическая структура докладов учащихся, даны хаpaктеристики рассматриваемых животных и краткое содержание некоторых сообщений....
22 03 2026 2:37:10
Представленный урок биологии в 8-м классе с использованием интеpaктивной доски Hitachi StarBoard позволяет изучить процесс свертывания крови, его механизмы. Знакомит учеников с заболеваниями, возникающими при нарушении свертывания крови.
...
21 03 2026 12:17:12
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 ::
