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:
На проблемном уроке при введении материала школьники думают, анализируют, рассуждают, а на этапе воспроизведения, например, пишут стихи. Проблемный урок обеспечивает творческое усвоение знаний. Ученик проходит четыре звена научного творчества: постановку проблемы и поиск решения – на этапе введения знаний; выражение решения и реализацию продукта – на этапе воспроизведения знаний. Ученик формулирует учебную проблему, изучает проблему....
21 05 2026 13:23:18
Решение задачи усиления пpaктической направленности биологического образования может осуществляться за счет целенаправленной, системной организации учебно-исследовательской работы учащихся, обеспечивающих формирование и развитие исследовательских умений и навыков учащихся. В статье приводится опыт организации исследовательской работы на уроках биологии и во внеурочное время....
20 05 2026 15:48:31
В статье дано определение самостоятельной работы, рассмотрены уровни самостоятельной деятельности учащихся в соответствии с их учебными возможностями, требования к организации самостоятельных работ на уроке и виды самостоятельных работ....
19 05 2026 11:47:20
Творчество педагога заключается в поиске новых подходов и новых смыслов в обучении и воспитании. Интеллект-карты – это удобный инструмент для отображения процесса мышления и структурирования информации в визуальной форме, который позволяет преобразовать большие объемы учебной информации в краткую, доступную форму....
18 05 2026 3:52:29
Изучается цветок как орган семенного размножения покрытосеменных растений, особенности строения и многообразие цветков; развиваются пpaктические навыки по распознаванию цветков различных растений....
17 05 2026 0:16:53
Урок раскрывает значение и особенности строения зрительного анализатора, расширяет знания о строении и функциях глаза и его частей, знакомит с элементарными правилами ухода за глазами. Формирует навыки экспериментальной работы, работы в группах, развивает интерес и положительную мотивацию к предмету....
16 05 2026 2:39:47
В ходе урока раскрываются особенности воздушного питания растений как основы их жизнедеятельности; показывается космическая роль растений в формировании атмосферы Земли; формируется понятие «фотосинтез».
...
15 05 2026 13:43:50
При проведении данного урока используется интеpaктивная доска Aktiv Board, которой дети хорошо владеют. На уроке можно услышать голоса птиц, проверить свои знания об основных признаках птиц, нажимая на цифры в флипчарте, расположенные справа. Интеpaктивная доска предоставляет большие возможности в составлении анимации, которая на данном уроке применялась во флипчарте «Жизнь птиц водно-болотных угодий.
...
14 05 2026 0:59:42
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Задачи урока: сформировать у учащихся понятие о строении и функциях белков; формировать умение строить ответ с использованием дополнительного материала, выделять общее и особенное при использовании нескольких источников информации, делать выводы; развивать познавательный интерес и способности учащихся....
13 05 2026 5:31:54
На уроке показана интеграция таких наук , как биология и экономика. Цель урока: показать взаимосвязь биологии и экономики, изучить круги кровообращения, повторить строение крови, из экономики – денежное обращение, свойства и функции денег.
...
12 05 2026 2:21:54
Урок составлен в соответствии с программой и учебником В.В. Пасечника для 6-го класса. При изучении нового материала учитель опирается на знания учащихся о голосеменных из жизненного опыта. Урок имеет пpaктическую и валеологическую направленности, в него включены региональный и экологические компоненты на уроков биологии.
...
11 05 2026 13:57:21
Урок знакомит учащихся со строением органов мочевыделительной системы и ее функциями....
10 05 2026 5:58:16
Разработка урока к учебнику И.Н. Пономаревой «Общая биология». Возможно использование презентации как в 10-м, так и в 9-м классе при изучении нового материала и при повторении....
09 05 2026 1:12:10
Лист — это вегетативный орган растений, является частью побега. Основные функции листа — фотосинтез, испарение воды (трaнcпирация) и газообмен....
08 05 2026 16:24:17
Разработка модульного урока «Происхождение человека». Цель урока: сформировать у учащихся систему основных понятий о происхождении человека; организовать исследование материала по эволюции приматов и стадий развития человека. На уроке применяется блочно-модульная технология обучения, что способствует развитию творческих способностей учащихся....
07 05 2026 13:33:52
"Лишайники" - это урок изучения новой темы. Целью урока является знакомство учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности лишайников как симбиотических организмов; приспособленностью лишайников к разнообразным условиям обитания, их ролью в природе и жизни человека. В ходе урока происходит отработка понятий: "грибница", "симбиоз", "паразитизм", питание грибов и водорослей. В течение урока учащиеся работают с информационными листами, готовят сообщения, используя дополнительные источники литературы. ...
06 05 2026 4:29:16
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....
05 05 2026 1:11:27
Урок помогает обобщить, систематизировать и расширить знания по главам "Происхождение человека" и "Строение организма"....
04 05 2026 17:56:55
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....
03 05 2026 23:23:25
В работе представлен шаблон компьютерной презентации с примером использования ее на уроке биологии. Тема урока: «Строение и значение кожи».
В школе разработаны нормы проектирования уроков, которыми пользуются все учителя.
Данная презентация соответствует этим нормам и помогает учителю биологии достаточно быстро подготовить урок, тема которого связана со строение и функцией органа или системы органов.
...
02 05 2026 6:28:57
Предлагается план внешкольного мероприятия, посвященного Дню птиц. В ходе мероприятия необходимо познакомить школьников с образами птиц в мифологии и культуре разных народов мира. Используется рассказ учителя, сопровождающийся большим числом ярких иллюстраций....
01 05 2026 13:58:11
Материал разработки интегрированного урока построен с учетом требований ФГОС. Формы работы и задания позволяют использовать групповые формы работы, с информацией, дискуссию. Урок рассчитан на возраст учащихся 5‒6-х классов. Материалы могут быть использованы не только для урока, но и для классных часов и внеклассных мероприятий....
30 04 2026 11:35:14
Программа по формированию культуры здорового образа жизни предоставляет возможность учащимся пополнить свой багаж знаний о сохранении и укреплении здоровья, реализовать индивидуальные способности, проявить организаторские навыки....
29 04 2026 1:55:13
Данный урок входит в систему уроков изучения темы «Тип Моллюски». На уроке раскрываются особенности брюхоногих моллюсков в связи со средой обитания и образом жизни. Особенностью урока является использование мультимедийной презентации. Урок предполагает использование индивидуальной, фронтальной, самостоятельной работ, а также элементов проблемного обучения.
...
28 04 2026 20:42:24
Урок на тему "Энерготраты человека и пищевой рацион" является частью темы "Обмен веществ и энергии". Данная тема имеет обобщающий хаpaктер. В ней учащиеся закрепляют имеющиеся у них знания об основных жизненных функциях человеческого организма. Неполные знания учащихся о внутриклеточных изменениях веществ в этой теме расширяются и углубляются, у учащихся формируется понятия об обмене веществ и энергии как совокупности жизненных функций человеческого организма.
...
27 04 2026 14:26:42
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Материал представлен схемой, таблицами, тестами, кроссвордом. При выполнении заданий ученик показывает уровень знаний по теме....
26 04 2026 22:50:42
Данный урок является вводным к изучению насекомых в теме «Члeнистоногие»....
25 04 2026 4:12:23
Урок биологии в 6-м классе посвящен изучению корневой системы растений....
24 04 2026 14:48:33
Цель работы: показать роль насекомых как переносчиков возбудителей болезней человека и паразитов сельскохозяйственных животных, используя элементы технологии РКМЧП (развитие критического мышления через чтение и письмо)....
23 04 2026 4:22:13
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. ...
22 04 2026 19:54:14
Урок призван систематизировать знания о строении клетки растений и животных, прокариот и эукариот, о функциях основных частей и органоидов клетки, сформировать понятие о клетке как открытой биологической системе, структурной и функциональной единицы жизни на Земле....
21 04 2026 21:33:29
Материал урока может быть использован при подготовке к урокам по общей биологии в 9 – 11-х кл. по теме "Основы генетики",
при подготовке учащихся к сдаче экзамена в форме ЕГЭ, для проведения элективных курсов по теме "Генетика человека".
При проведении данного урока возможно использовать местный материал, касающийся донорства в своем регионе.
...
20 04 2026 9:45:53
О необходимости и особенностях использования ИКТ на уроках естественно-научных дисциплин....
19 04 2026 8:53:12
У животных, размножающихся поповым путем, индивидуальное развитие, как и у растений, охватывает время от оплодотворения до cмepти и подразделяется на периоды....
18 04 2026 11:27:50
Как известно, содержание предмета биологии позволяет учащимся вместе с учителем познавать окружающий мир, закономерности его развития, устанавливать внешние и внутренние связи между объектами живой природы, осознавать место человека в окружающем его мире. Преподавание биологии немыслимо без широкого использования различных методов и средств обучения....
17 04 2026 13:11:15
Урок обобщает, закрепляет и расширяет знания учащихся, активирует их работу с дополнительной литературой, развивает творчество учащихся, которое демонстрируется в плакатах о защите земноводных.
...
16 04 2026 3:57:39
Проверка знаний об особенностях строения грибов и умений узнавать изученные грибы. Закрепление знаний об особенностях строения, питания и размножения лишайников (демонстрация фильма, загадки). ...
15 04 2026 18:52:33
Год за годом сокращается площадь ледников. Участились случаи погодных аномалий, увеличилось количество циклонов. Изменения климата уже привели к разрушению некоторых экосистем и угрожают существованию миллионов людей. Это только начало! Мы можем помочь природе! В решении проблемы глобального изменения климата необычайно важна роль каждого человека. Мы можем помочь сократить выбросы парниковых газов. Действовать надо прямо сейчас!...
14 04 2026 22:49:14
Урок изучения и первичного закрепления новых знаний и способов деятельности соответствует ФГОС, использует деятельностный подход и частично-поисковый метод, в самостоятельной и дифференцированной работе учащихся в группах с учебной и справочной литературой, а также поиске информации в Интернете....
13 04 2026 9:20:53
На уроке учащиеся знакомятся с делением живых организмов на царства. Учитель указывает примерную численность каждого царства. При помощи слайдов презентации идёт знакомство с отдельными представителями царств живой природы. Подчеркивается разнообразие живых организмов и значимость каждого организма, воспитывается бережное отношение к природе.
...
12 04 2026 5:33:55
Применение информационных технологий позволяет строить образовательный процесс на учебном диалоге ученика и учителя, учитывать индивидуальные способности при работе в группах, формировать мыслительные и самостоятельные пpaктические действия, развивать творческие способности, активизировать познавательную деятельность учащихся.
...
11 04 2026 4:28:30
Урок разработан по программе В.В. Пасечника. Цель урока: углубить и расширить понятие о классе пресмыкающихся на примере представителей отрядов черепах и крокодилов.
...
10 04 2026 22:49:18
Цель данного урока — расширить кругозор о многообразии древних рептилий (динозавров) и их образе жизни, опираясь на ранее полученные знания.
...
09 04 2026 6:52:13
Предложенный конспект урока позволит учителю интереснее и эффективнее построить урок по данной теме. Используя традиционный печатный учебник по биологии в интеграции с электронными учебными изданиями и ресурсами сети Интернет, учитель может достичь более глубокого усвоения материала.
...
08 04 2026 12:23:58
Увеличивается область познания учеников, которые учатся анализировать явление временного прекращение жизнедеятельности у живых организмов, использующих его как средство приспособления и выживания в нeблагоприятных условиях....
07 04 2026 9:14:41
Невозможно представить себе повседневную жизнь русского человека без чашки чая. Почему чашка чая обладает притягательной силой домашнего уюта, можно понять, только изучив особенности русской традиции чаепития. Изучение традиции чаепития с историческим материалом имеет познавательное, нравственное значение, формирует интерес у учащихся к русской истории, традициям, культуре, изучению чайного этикета....
06 04 2026 13:17:25
Урок знакомит учащихся с классификацией копытных млекопитающих, особенностями их строения и средой обитания. Использование на уроке ИКТ повышает познавательный интерес к предмету. Ученики осознают необходимость охраны копытных млекопитающих на примере животных своего региона....
05 04 2026 0:57:24
Урок предполагает использование презентации, которую можно дополнить видеофильмами по своему усмотрению, что повысит заинтересованность обучающихся. Презентация может быть использована как для сопровождения рассказа учителя, так и как самостоятельное средство обучение....
04 04 2026 9:45:33
2008 год объявлен Годом семьи. А какая же настоящая семья без детей. Это значит, что будущее планеты – в наших руках, и от нашего отношения к ней зависит очень многое. Мы все с вами - дети матушки природы и должны с уважением относиться к ней, жить по её законам....
03 04 2026 6:42:23
Представлен урок в игровой форме: разгадывание загадок и кроссворда о камчатских лекарственных и редких растениях с использованием музыки, танца, стихов, пословиц, изображений растений....
02 04 2026 15:55:48
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 ::
