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:
Цель урока: познакомить учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности прокариотических клеток. В сравнительном плане создать представления о двух уровнях клеточной организации: прокариотическом и эукариотическом. Продолжить выработку навыков самостоятельной и исследовательской работ, применение информационных технологий.
...
23 06 2026 15:30:52
Форма тела ресничных червей продолговатая, иногда в виде листа. Снаружи черви укрыты однослойным ресничным эпителием. Во время взросления реснички теряются, поэтому взрослые особи вовсе их лишены....
22 06 2026 23:25:42
Школьная факультативная лекция - метод обучения, отвечающий требованиям классического урока изучения нового материала и являющийся частью лекционно-семинарской системы. Ее использование на уроках общей биологии в 9-м классе позволяет формировать у учащихся умение планировать ответ, выделять основные моменты лекции, формулировать выводы, успешно усваивать сложный и объемный материал. В статье рассмотрен пример использования факультативной лекции на уроке по теме "Деление клетки: митоз и мейоз"....
21 06 2026 0:24:48
Компетентностный подход поставил учителя перед необходимостью создания программ элективных курсов. Идея посмотреть на биологию как на науку и через науку биологию на окружающий мир – не нова. Может быть, кто-то из учителей биологии также разработал подобный курс. Мне хочется поделиться своим опытом апробации курса "Сквозь призму науки", найти единомышленников, сделать следующий шаг вперед.
...
20 06 2026 18:13:12
В статье рассматривается роль собаки в жизни человека. В разные периоды времени собака сопровождала человека. В последнее время получила развитие канистерапия – лечение с помощью собак....
19 06 2026 17:49:21
Любовь к природе у детей, выросших в городских условиях, не приходит сама собой – ее нужно пробудить. Исследования биологов, экологов и психологов показывают, что дети проявляют заботу и бережное отношение лишь к тем объектам природы, о которых они имеют достаточно глубокие и разносторонние знания. На своих уроках и во внеурочной деятельности я очень часто использую игру как средство воспитания любви к природе, к своей малой Родине. Одна из наиболее любимых игр, которую я часто применяю – это игра-путешествие по станциям....
18 06 2026 4:19:45
Урок в 8-м классе является уроком получения знаний о дыхательной системе, одним из элементов системы уроков, формирующих основы личной гигиены. Главной образовательной целью данного урока было познакомить учащихся с особенностями строения органов дыхания, сущностью процесса дыхания, связью строения и функции, местом дыхания в обмене веществ....
17 06 2026 21:38:11
Цели предлагаемого урока: закрепить знания об эмбриональном развитии организма; расширить знания учащихся о закономерностях послезародышевого развития организмов; развивать умение работать с разными источниками информации; сформировать у старшеклассников познавательный интерес к изучению проблем, связанных с послезародышевым развитием организмов....
16 06 2026 14:53:32
Дается представление о стадиях развития зародыша и плода, раскрывается сущность оплодотворения, ученики знакомятся с понятием «беременность», изучается режим беременной женщины....
15 06 2026 1:14:25
В ходе урока учащиеся получают знания о клетке как живой единице растительного и животного организма. Изучаются протекающие в клетке жизненно важные процессы....
14 06 2026 10:23:49
Данный урок предпоследний в теме "Кровеносная и лимфатическая системы". Он является логическим продолжением и одним из завершающих в изучении кровеносной системы. Задачи данного урока - раскрыть физиологические основы укрепления сердца и сосудов; познакомить с последствиями гиподинамии, с влиянием курения и алкоголя на органы кровообращения, показать профилактические меры болезней сердца; научить пользоваться функциональными пробами для самоконтроля своего физического состояния. Материал урока способствует формированию здорового образа жизни, общей культуры здоровья.
...
13 06 2026 6:45:20
Представлен сценарий викторины для 6-го класса в стихотворной форме. Включает теоретические вопросы и пpaктические задания по темам: "Семя", "Строение клетки", а так же общие вопросы о животных, растениях, грибах. Проводится с целью активизации познавательной активности школьников и развития интереса к предмету.
...
12 06 2026 12:37:21
Предложенный урок, проводимый в курсе изучения анатомии и физиологии человека, – "Память", где учащиеся систематизируют имеющиеся у них знания о памяти, знакомятся с некоторыми методиками определения объема кратковременной памяти, своими ведущими видами памяти и сами дают рекомендации по способам улучшения работы своей памяти, основываясь на результатах экспериментов, – соответствует вышеперечисленным требованиям.
...
11 06 2026 15:49:27
В данной разработке представлен урок с применением принципа развивающего обучения. Особую роль в этом играет выполнение лабораторной работы с выполнением заданий поискового, исследовательского хаpaктера, привлекаются знания обучающихся, полученные на экскурсии "Приспособления к сезонным явлениям природы, распространение плодов и семян"....
10 06 2026 1:11:29
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок изучения нового материала расширяет кругозор учащихся о многообразии и значении насекомых. Представлены задания – измерители для проверки знаний и закрепления изученного материала....
09 06 2026 3:15:44
Цель мероприятия: формирование у ребят сопричастности ко всему происходящему вокруг; углубллять экологические знания у детей; познакомить с историей праздника; формировать ответственное отношение к своему земному дому....
08 06 2026 1:24:46
Цели урока: определение уровня овладения знаниями по теме; коррекция знаний, умений и навыков; сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
07 06 2026 11:12:41
Учащиеся восстанавливают в памяти когда-то изученный материал. Используют свои знания в конкретной ситуации, расширяют кругозор. Анализируют, обобщают, используют знания при решении пpaктических задач, переносят знания из одной области знаний в другую. Делают выводы о роли человеческого фактора в экологическом состоянии планеты. ...
06 06 2026 3:56:36
Выбор основных направлений самоподготовки домашнего задания и ведения ЗОЖ в системе ППП способствует самоопределению уровня познания, научности профиля будущей профессии, интеллигентности личности.
...
05 06 2026 6:12:11
Тип урока: изучение нового материала, с использованием проектного метода и представлением презентаций. Время проведения урока – 90 минут (2 спаренных урока). Для проведения проекта дан подробный методический паспорт. На уроке применяется самостоятельная работа с научно-методической литературой, выполнение лабораторной работы, обобщение знаний, создание мини-проектов.
...
04 06 2026 1:14:49
На уроке формируются знания о строении, процессах жизнедеятельности, образе жизни, приспособленности круглых и плоских червей к среде обитания; развиваются умения выделять главное, сравнивать, самостоятельно работать с учебником, литературой, дидактическим материалом; осуществляется гигиеническое воспитание.
Средствами обучения являются таблицы, иллюстрации, дидактические тетради и карточки, видеофильм.
В ходе урока используются следующие методы: рассказ, беседа, игры, самостоятельная работа, просмотр видеофильма.
Обучающиеся решают биологические задачи, заполняют таблицу, делают сообщения.
...
03 06 2026 9:15:25
Представлена шоу-игра, которую удобно применять на уроках обобщения учебных тем, объединяющих семь глав, например при изучении курса "Природоведение, 5-й класс", при проведении внеклассных занятий, классных часов.
...
02 06 2026 12:18:46
Урок использует презентацию как дополнительный иллюстративный и учебный материал, при подготовке учащихся. Ученики решают тесты, выполняют лабораторную работу, с карточками....
01 06 2026 18:26:45
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....
31 05 2026 6:47:27
Технологическая карта внеурочного занятия цикла «Юный натуралист» в 5-м классе, развивающего познавательный интерес к биологии, воображения; воспитывающего аккуратность, товарищескую поддержку, интерес к работе с микроскопом, к приготовлению микропрепаратов....
30 05 2026 21:41:59
Урок является своеобразным экскурсом в историю развития взглядов на проблему
происхождения жизни. Более детально изучается современная теория происхождения
жизни на Земле — гипотеза А.И. Опарина — Дж. Бернала, в соответствии с которой жизнь
возникла естественным путем из неорганической материи.
...
29 05 2026 23:37:51
Ролевые технологии активизируют познавательную деятельность учащихся, усиливают мотивацию к изучению предмета, помогают определиться с выбором будущей профессии....
28 05 2026 17:57:32
Представленная презентация может быть использована при изучении тем «Генетика человека», «Селекция животных»....
27 05 2026 4:19:25
В работе представлоена интеллектуальная игра, посвященная 15-летнему юбилею заповедника "Хакасский" и 90-летию заповедного дела в России....
26 05 2026 6:31:35
В работе представлен вариант проведения первого урока биологии в 6-м классе по концентрической программе под редакцией А.И. Никишова. Особое внимание уделяется актуализации опopных знаний обучающихся, что дает возможность определить уровень обученности и сразу же включить детей в активную познавательную деятельность. Использование ИКТ на уроке не только позволяет заинтересовать учащихся, но и дает возможность работать более комфортно детям с особенностями слухового или зрительного восприятия. Проведение рефлексии в разных формах приучает детей анализировать не только свою работу, но и весь урок в целом, что дает возможность всем участникам образовательного процесса проводить корректировку своих задач и способов их реализации....
25 05 2026 21:28:30
Одиннадцать лет обучения в школе зачастую пролетают для ребенка, как слайды с картинками. На мой взгляд, используя на уроках новые современные методы (в т.ч. и информационные), мы должны постоянно доказывать нашим детям, что живое слово было, есть и будет основным источником передачи информации от человека к человеку. На своих уроках биологии, говоря о здоровом образе жизни, я давно уже применяю всем известную форму работы "Лекторская группа", но в обновленном варианте.
...
24 05 2026 11:27:32
Цель урока: заставить задуматься учащихся над проблемами пьянства, отказаться от употрeбления спиртных напитков. Урок проводится в форме сюжетно-ролевой игры в курсе "Общей биологии" после изучения тем "Основы цитологии" и "Размножение и индивидуальное развитие", когда учащиеся способны оценить вредное действие этилового спирта не только на организменном, но и клеточном, и молекулярном уровнях.
...
23 05 2026 8:50:37
На уроке биологии исследуется рост и развитие растений посредством экспериментальных работ....
22 05 2026 13:33:50
Мероприятие знакомит учащихся с легендами и преданиями о цветах, воспитывает бережное отношение к природе. Проводится в сопровождении компьютерной презентации....
21 05 2026 14:27:11
Урок-смотр знаний по теме, построенный как серия конкурсов.
...
20 05 2026 3:55:30
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....
19 05 2026 0:11:24
Животная клетка покрыта плазматической мембраной, поэтому необходимо представлять строение этой мембраны, чтобы изучить трaнcпорт веществ через нее.
...
18 05 2026 7:49:39
В ходе урока учащиеся усваивают закономерности движения крови по сосудам на основе применения знаний по физике о давлении и скорости....
17 05 2026 1:11:23
Проект развивает познавательный интерес и творческую способность учащихся; формирует экологический стиль мышления. Воспитывает у учащихся пpaктико-ориентированные отношения к жизнедеятельности. Этическое и эстетическое воспитание детей на поэтических высказываниях отечественных писателей и поэтов. Мероприятие проводится по итогам творческих заданий, которые выполняли группы учащихся. Учитель предлагает идеи, советует, косвенно руководит деятельностью каждой группы....
16 05 2026 2:46:16
Об использовании интеpaктивных медиапособий на уроках биологии с приведением примеров....
15 05 2026 5:27:52
Урок "Жизнь в палеозойскую эру" является вторым при изучении темы "Развитие жизни на Земле" в 9-м классе. Данный урок представлен в виде мультимедийной презентации, в результате просмотра которой и благодаря мастерству учителя учащиеся не останутся пассивными слушателями, а смогут зримо присутствовать при процессе эволюции Земли....
14 05 2026 3:26:32
Целью данного урока является развитие чувственного восприятия окружающего мира. Для этого используется психотренинг как способ комплексного раскрытия всех анализаторов восприятия (слуха, обоняния, осязания и т.д.) Дети входят в гармонию с природой, что позволяет им легко построить логическую цепочку «Зависимости времени года на Земле от Солнца».
...
13 05 2026 15:12:23
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Технология урока позволяет систематизировать приобретенные знания о строении клетки в виде научной экспертизы, что дает возможность повторить пройденный материал, оценить уровень знаний и освоить технологии ЕГЭ в новых, нестандартных формах....
12 05 2026 2:53:51
Игровой урок проводится перед летними каникулами. Основная цель - закрепить знания о ядовитых и съедобных растениях и грибах, правилах безопасного поведения в природе, повторить названия растений пришкольного участка Урок проводится в форме комaндной игры, в ходе которой ребята учатся принимать совместные решения, что способствует сплочению детского коллектива.
...
11 05 2026 23:30:36
Рыбы служат источником лекарственного рыбьего жира, богатого витамином A и D, рыбного клея, кожи, рыбной муки, используемой на корм скоту....
10 05 2026 6:55:11
Урок разработан на основе компьютерных технологий с использованием презентации. Такие уроки вызывают интерес у учащихся....
09 05 2026 7:33:26
Учащиеся знакомятся с особенностями строения головного мозга, функциями его основных отделов....
08 05 2026 17:49:30
Землетрясения – грозные и опасные явления природы. Они вызывают интерес и ужас у людей. Ученики 5-го класса должны получить элементарные знания по данному вопросу (Учебник А. А. Плешакова, Н. И. Сонина «Природоведение. 5 класс»). Презентация, подготовленная по данной теме, сделает урок ярким и запоминающимся....
07 05 2026 15:57:21
Сценарий написан как часть внеклассной работы при преподавании курсов природоведения и основ безопасности жизнедеятельности для учащихся 2—4-х классов. Готовят этот спектакль ученики 5—7-го класса в рамках внеклассной работы по природоведению, биологии или ОБЖ. Сценарий несет образовательные и воспитательные функции.
...
06 05 2026 6:46:45
Материал об иммунитете изложен в игровой форме. Данный спектакль активизирует познавательную деятельность посредством нестандартных форм. Особо интересен этот материал для учащихся медицинских классов....
05 05 2026 12:48:58
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 ::
