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:
После опыления происходит оплодотворение —процесс, в ходе которого цветок превращается в плод. Плоды, как и цветки, очень разнообразны. Оплодотворение Пыльцевое...
10 05 2026 12:23:14
Цели урока: выделить признаки грибов как представителей самостоятельного царства; показать их сходство и отличие от растений и животных; изучить особенности строения, питания и размножения грибов; показать многообразие грибов в природе; определить роль грибов в природе и жизни человека....
09 05 2026 18:59:33
Урок формирует представления о различных типах отношений между организмами. Результаты: выделение компонентов природного сообщества взаимосвязанных между собой, основных типов отношений организмов, условий их возникновения, приспособления организмов к существованию в сообществе; умение работать с источниками биологической информации, использовать речевые средства для дискуссии, сравнивать разные точки зрения....
08 05 2026 11:58:23
В статье представлены материалы, содержащие комментарии некоторых литературных произведений великого русского поэта А.С.Пушкина, где есть значимые ссылки на его родословную, подтверждающие интерес самого поэта к этой теме. Кроме того, рассмотрены принципы составления родословных, даны основные термины, особенности генетического анализа родословной А.С. Пушкина. ...
07 05 2026 16:48:30
Интегрированный урок биологии и физкультуры не только раскрывает значение двигательной активности для организма, но и знакомит с бесценным опытом выживания в тяжелых для существования климатических условиях коренных народов Севера. Использование народных игр и состязаний на занятиях не только учит детей играть, но и знакомит их с обычаями и традициями....
06 05 2026 9:29:14
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....
05 05 2026 0:11:38
Урок биологии в 7-м классе "Роль млекопитающих в природе и жизни человека, их охрана" - это один из заключительных уроков по теме "Млекопитающие". Урок содержит элементы проблемного обучения. Основная цель урока - сформировать экологическую культуру учащихся с элементами краеведения. Использование разнообразных активных методов обучения, проблемное построение урока способствуют развитию познавательного интереса....
04 05 2026 15:51:32
На протяжении всей истории цивилизованное человечество задавалось вопросом о сущности и происхождении жизни. Что же отличает живые тела от неживых? Этот вопрос с давних пор привлекал ученых и мыслителей, которые, желая дать краткое определение понятия «жизнь», «живое тело», старались найти самое существенное, самое хаpaктерное для этих понятий.
...
03 05 2026 21:57:31
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок-конференция изучает инфекционные заболевания человека, причины их возникновения, распространения, профилактику и лечение....
02 05 2026 12:10:56
На уроке рассматривается ода Ломоносова «Вечернее размышление о Божием величестве при случае великого северного сияния». На примере показывается, что научные труды Ломоносова не только прокладывали пути современному знанию, но и устремлены в будущее, к нам. По ходу урока учащиеся работают в электронном конспекте....
01 05 2026 1:23:49
Величайшим богатством человека является его здоровье.
Быть здоровым - нормальное желание любого человека. Быть физически и духовно здоровым человеком - великое счастье.
Сценарии выступления "Зеленая аптека" можно использовать и как самостоятельное выступление для учащихся младших классов, как средство популяризации знаний о лекарственных растениях....
30 04 2026 1:24:33
У учащихся формируется система знаний о генетическом определении пола у человека и наследовании, сцепленным с полом; понятие о механизме хромосомного определения пола....
29 04 2026 0:10:24
Статья посвящена формированию универсальных учебных действий на уроках биологии – метапредметным, проектным и информационным технологиям обучения....
28 04 2026 22:52:36
Цель урока: провести обобщение и систематизацию изученного материала по теме "Кровь и кровообращение"; воспитывать бережное отношение к своему здоровью и здоровью окружающих....
27 04 2026 19:44:52
Рассматривая на витринах магазинов красивые коробки, бутылочки с соком, мы задаем себе вопрос: "Какой же сок купить? Какой сок лучше?" Натуральные соки в рационе человека должны занимать достойное место, тем более, что сейчас в магазинах есть соки на любой вкус.
...
26 04 2026 15:32:47
Целью данной игры является обобщение знаний по биологии и экологии, которую учащиеся накопили за курс основной школы. Для игры создается две комaнды из учащихся 7–9-х классов.
Игра состоит из нескольких гeймов, где учащимся предлагаются различные задания, которые требуют и конкретных знаний от ребят, а также задания-угадайки, которые проверяют догадливость учащихся.
...
25 04 2026 10:52:25
Теплоотдача происходит посредством излучения, конвекции, испарения воды поверхностью кожи и легких, а также с калом и мочой....
24 04 2026 2:10:42
Учащиеся получают представления о листе как вегетативном органе, особенностях его внешнего строения в решении биологических задач и выполнении лабораторной работы. Учащиеся работают с текстом, описывают морфологические признаки по плану, анализируют, делают выводы....
23 04 2026 9:30:53
Периодизация: младенчество (до 1 года), ранний возраст (1—3), дошкольный (3—7), младший школьный (7—10), подростковый (11—15), юношеский (12—20), зрелость (20—65), пожилой возраст (65—75), старость - после 75. Для каждого из них свои биологические и психологические хаpaктеристики.
Возрастные изменения обусловлены разными факторами, они гетерохронны, их темпы индивидуальны, зависят от пола, на ранних стадиях темпы во много раз выше, чем на поздних.
Биологические возрастные изменения не произвольны, психологические зависят от активности индивида, социальные задаются обществом.
...
22 04 2026 17:51:22
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....
21 04 2026 17:41:52
Цели урока: познакомить с многообразием листьев, развивать морфологические понятия; развивать умения проводить сравнения, выявлять общие и отличительные признаки простых и сложных листьев, распознавать листья по типам жилкования, форме листовой пластинки, форме края, расположения на стeбле....
20 04 2026 8:22:26
Представленный предметно-ориентированный курс развивает познавательный интерес к профессиям биологической направленности, способствуют развитию коммуникативности учащихся, а также подтверждает востребованность биологических знаний в современном обществе, где ведущими являются рыночные отношения.
...
19 04 2026 16:57:20
Цели урока: закрепить знания о размножении как о важном признаке живых организмов; обобщить и углубить знания о бесполом размножении, его значении; убедить учащихся в том, что в основе разных форм бесполого размножения лежит деление клетки; дать генетическую хаpaктеристику бесполого размножения; определить пpaктическую значимость знания закономерностей вегетативного размножения растений....
18 04 2026 12:56:30
При использовании мультимедиа-презентаций в процессе объяснения новой темы достаточно линейной последовательности кадров, в которой показаны самые выигрышные моменты темы. На экране появляются определения, схемы, которые ребята записывают в тетрадь, мне не приходится тратить время на повторение, успеваю рассказать больше. ...
17 04 2026 22:38:28
"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....
16 04 2026 6:48:23
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....
15 04 2026 22:46:47
Витамины оказывают сильное действие на рост, обмен веществ и физиологическое состояние организма в целом. Поступают витамины в организм с пищей, преимущественно растительной. В тканях человека они усваиваются, образуя более сложные вещества, как правило входят в состав ферментов....
14 04 2026 13:33:55
Предлагаемый интегрированный курс биологии, географии, экологии является частью предпрофильной подготовки. Курс рассчитан на 8 часов и ориентирован на детей 7–8-х классов. Курс имеет большое пpaктическое значение: углубляет знания о тех растениях, с которыми мы встречаемся в повседневной жизни, учит правильно их использовать. Материал позволяет осуществлять профессиональную ориентацию, знакомя ребят с различными сельскохозяйственными профессиями. ...
13 04 2026 0:44:20
Педагогическая идея урока заключается в использовании дифференцированного обучения, способствующего созданию оптимальных условий для выявления задатков, развитие интересов и способностей, усвоение материала на различных уровнях, в процессе групповой, индивидуальной деятельности и работы в парах....
12 04 2026 7:53:51
В материале описано занятие для учащихся детского объединения «Юный зоолог», возраст 12–14 лет. Песец рассматривается как организм, обладающий рядом морфологических и поведенческих адаптаций, необходимых для существования в условиях тундры. Приемы, используемые на занятии, помогут достичь познавательной активности ученика и успешного освоения им нового материала....
11 04 2026 12:58:47
Цель сформировать знания о происхождении, распространении, хаpaктерных особенностях внешнего и внутреннего строения отдела "Голосеменные растения"; научить узнавать их в природе, отличать от других отделов растений; сформировать представление об эволюционном значении строения голосеменных, как наиболее сложно организованных по сравнению со споровыми растениями....
10 04 2026 20:39:12
Урок для учащихся 9-10-х классов. Особенность урока в использовании презентации PowerPoint и высокой концентрации теоретического материала. Главный акцент сделан на основные понятия и термины, особенности наследования признаков, сцепленных с полом; присутствуют межпредметные связи с историей, используется краеведческий материал.
...
09 04 2026 12:17:31
На уроке ученики получают план хаpaктеристики растений семейства, учатся составлять и использовать графический конспект, что облегчает восприятие учебного материала на последующих уроках....
08 04 2026 15:44:26
Урок формирует представление у учащихся о происхождении жизни на Земле. Дает знания о живых организмах на разных стадиях развития жизни на Земле. Прививает интерес к изучаемой теме и предмету в целом. Развивает умение работать творчески, умение мыслит и рассуждать. Воспитывает культуру слушателя. Формирует уважительное отношение учащихся ко всему живому на Земле.
...
07 04 2026 1:54:44
Материал урока готовится за 7–10 дней до занятия. В подготовке материала участвуют сами дети. Они под руководством учителя проращивают семена, выращивают растения. Такие виды работ развивают у детей любознательность, формируют пpaктические навыки, наблюдательность, учат бережному отношению к природе, развивают логическое мышление. Привлекаются дети из биологического кружка, а также участвуют шестиклассники....
06 04 2026 19:12:31
В статье представлена программа развития экологической культуры младших школьников. Главной особенностью программы является проведение со школьниками краткосрочных экологических экскурсионных занятий, в процессе которых дети знакомятся с реальными, живыми объектами природы, учатся самостоятельно познавать природные явления. Статья будет интересна педагогам дополнительного образования экологического направления, а также учителям экологии и биологии.
...
05 04 2026 22:24:59
Урок по биологии с использованием компьютерных презентаций....
04 04 2026 3:30:35
Работа написана с целью методических рекомендаций для учителей биологии в вопросах правильного применения дидактических игр на любом из этапов работы на уроке. В работе даны рекомендации, когда нужно применять дидактические игры для достижения наилучшего результата, когда не следует этого делать. ...
03 04 2026 5:31:32
Экологический эрудицион как способ развития познавательного интереса учащихся к предметам биологии, экологии Алтайского края.
...
02 04 2026 8:42:39
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
На уроке закрепляются знания учащихся о стадиях эволюции человека, факторах антропогенеза; актуализируются понятия «вид», «критерии вида» и на этой основе происходит доказательство существования одного вида «Человек разумный», представленного расами; рассматриваются механизмы, которые лежат в основе формирования человеческих рас....
01 04 2026 10:38:58
Данный урок даёт научную информацию об эмбриональном развитии зародыша и носит воспитательный хаpaктер. В ходе урока задания направлены на формирование логических умений, умения работать в группах и самостоятельно, проводить самоконтроль и взаимоконтроль. Процесс изучения связан с использованием компьютера. ...
31 03 2026 13:17:53
В статье раскрываются приемы и методы работы с незрячими детьми на уроках биологии. В основу работы положены принципы: научности, формирования аналитико-синтетических способностей, принципы наглядности, доступности, усвоение алгоритма, индивидуального подхода, развивающей направленности в обучении....
30 03 2026 18:16:33
Предлагаемый урок по общей биологии разработан для учащихся 10-го профильного класса и направлен на активацию познавательной деятельности. К каждому этапу урока подобран интересный материал и демонстрируются кинофрагменты из диска "Биотехнология".
...
29 03 2026 5:58:26
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....
28 03 2026 5:51:21
Технология "разноуровневого обучения" относится к тем педагогическим инновациям, которые позволяют приспособить учебный процесс к индивидуальным особенностям школьников. Разноуровневое обучение является также одной из форм развивающего обучения, оно является средством умственного развития личности. Разноуровневые задания направлены не столько на улучшение запоминания и усвоения, сколько на то, чтобы учащиеся использовали их для создания собственного творческого продукта....
27 03 2026 5:19:51
В ходе урока у учащихся формируются ключевые биологические понятия: дыхание, обмен веществ, различие и взаимосвязь процессов дыхания и фотосинтеза.
...
26 03 2026 2:17:38
На уроке рассматриваются различные приспособительные особенности живых организмов и относительный хаpaктер адаптации, раскрывается механизм и роль приспособления. ...
25 03 2026 18:35:48
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.
...
24 03 2026 1:51:53
Урок ориентирован на воспитание здорового образа жизни. Используются современные технологии с применением мультимедийного проектора. В созданной презентации во время урока на экране представляются материалы в виде схем "Хромосомные перестройки", понятия, графики, рисунки, над которыми надо подумать, сделать анализ, сравнение. После каждого пункта плана учащиеся делают вывод, который фиксируется на экране: например, «мутации часто встречаются, рецессивные, устойчивые»....
23 03 2026 21:52:59
Цель занятия: знакомство с законами памяти, приемами запоминания информации; усвоение знаний по теме «Земноводные»; формирование умений мотивации, самоорганизации учения; развитие интеллектуальных умений: анализировать, классифицировать факты, выдвигать гипотезу, доказать, обобщать, делать выводы; формирование ценностного отношения к окружающему миру, товарищам, самому себе, своей деятельности....
22 03 2026 0:24:52
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 ::
