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:
Урок носит выраженную пpaктическую направленность, что способствует активизации познавательного интереса учащихся с ограниченными возможностями здоровья, развитию интереса к исследованиям, учит их логически мыслить, делать сопоставления, выводы, позволяет воспринимать учебный материал через различные каналы....
31 07 2026 7:35:58
Используя технологию «Критическое мышление» и прием «Кластер», каждый учащийся может выделить значимые именно понятия, эффективно связывать новую информацию с ранее известной и сознательно, критически подходить к новой информации....
30 07 2026 7:57:36
Урок разработан с применением здоровьесберегающих, информационных технологий, элементов проблемного обучения. Он может использоваться в работе с учебником "Человек.8" любой линии, но особенно ценен для школ Здоровья, так как содержит пpaктическую часть о способах укрепления иммунитета, выполняемую учащимися в группах и затем обсуждаемую в классе.
...
29 07 2026 20:44:35
Данный урок является универсальным в том плане, что подходит к любому учебнику по анатомии, физиологии и гигиене для средней школы. Урок сочетает в себе теоретический и пpaктический материал, опыты, которые показывают функции отделов головного мозга. Новый материал повторяется несколько раз, что помогает лучше усвоить и запомнить тему....
28 07 2026 4:53:32
Цель урока - выявить причины высокой работоспособности сердца на основе связи строения сердца с его функциями....
27 07 2026 0:19:45
Данный урок биологии является обобщающим при изучении органов и систем органов животных. До того момента, когда учащиеся начнут изучать все системы органов более подробно, они должны себе чётко представлять, что является органом и системой. На этом уроке ребята не только вспоминают название систем органов, но и называют органы, представляющие каждую систему у разных групп организмов....
26 07 2026 8:55:46
Цель занятия: привлечь внимание учащихся к необходимости изучать, привлекать и охранять пернатых друзей человека. В работе много стихов, интересны рекламные паузы. Можно использовать и как урок, и как внеклассное мероприятие.
...
25 07 2026 3:43:41
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок в 6-м классе призван расширить представление о росте и развитии животных, развить логическое мышление, коммуникативные навыки при работе в группах, воспитать биологическую культуру. Учащиеся должны научиться различать стадии и пути развития животных....
24 07 2026 15:16:57
Цель данного урока — расширить кругозор о многообразии древних рептилий (динозавров) и их образе жизни, опираясь на ранее полученные знания.
...
23 07 2026 12:28:49
Представленный урок проводится как обобщающее занятие по теме "Дыхание" в курсе "Биология. Человек" для 8-х классов. В урок включены элементы пpaктических занятий по приёмам оказания первой помощи при нарушении дыхания, основы знаний по валеологии и профилактике инфекционных заболеваний....
22 07 2026 21:22:32
Заключительный урок при изучении класса Пресмыкающиеся, который позволяет закрепить знания о внешнем и внутреннем строении пресмыкающихся, размножении и многообразии. Межпредметные связи позволяют развивать интерес к биологическим знаниям, самостоятельное мышление и умение анализировать....
21 07 2026 19:40:41
Урок помогает закрепить и обобщить знания учащихся по теме "Вселенная". Урок проходит в виде путешествия в космос. Во время путешествия учащиеся не только показывают свои знания, но позволяет каждому ребенку проявить свою индивидуальность, закладывается ситуация успеха, что ведет к положительному настрою на контрольный урок....
20 07 2026 16:56:34
Обобщающий урок развивает критическое мышление и информационно-коммуникативные технологии. На уроке используются ролевые игры, развивающие творческое воображение, активность, снимающие напряжение. В групповой работе учащиеся заполняют кластер «Растительная клетка», обобщают и систематизируют знания. Выполняют самостоятельную работу по вариантам....
19 07 2026 8:46:48
На данном уроке используются различные приемы здоровьесберегающих технологий. Актуальность данной работы обусловлена потребностью человека, общества и государства в здоровьесберегающем образовании. Здоровьесберегающее обучение направлено на обеспечение психического здоровья учащихся.
...
18 07 2026 21:23:31
Данное мероприятие позволяет учащимся расширить знания по теме "Семейство свиньи". Материал излагается в форме путешествия по материкам, на которых предстоит встреча с представителями пяти родов данного семейства. Роль натуралистов исполняют учащиеся, которые рассказывают присутствующим о повадках, особенностях строения, образе жизни животных. Исторические сведения о животном рассказывает архивариус, о пользе данных представителей поведает врач. ...
17 07 2026 23:28:16
Урок проводился в нетрадиционной форме – форме турнира между тремя комaндами. Каждый этап турнира сопровождается показом заданий на экране в виде презентации. Яркая, красочная презентация со смешными смайликами, поддерживающая дух соперничества, оригинальные материалы значительно оживят содержание процесса изучения предмета. Содержание урока может быть полезным ученикам 6–7-х классов, увлекающимися биологией.
...
16 07 2026 2:54:31
Урок помогает сформировать у школьников убеждение в том, что процесс зародышевого развития осуществляется поэтапно и на основе вполне определенных биологических закономерностей....
15 07 2026 12:29:32
На уроках важное место отводится исследовательской деятельности. Учащиеся выявляют влияние шума, курения на организм, изучают экологическое состояние пришкольного участка, исследуют содержание нитратов в овощах, консервантов в продуктах, содержание витамина «С» в различных соках.
...
14 07 2026 5:53:22
На уроке учащиеся отправляются на родину В.М.Шукшина. Изучают природу этого района, узнают много нового и полезного. Множество приложений и презентаций помогают лучше отобразить данную тему....
13 07 2026 2:40:56
Каждый вид растений и животных в норме имеет строго определенное и постоянное число хромосом, которые могут различаться по размерам и форме. Эта особенность известна как правило постоянства числа хромосом....
12 07 2026 6:29:50
Основным условием эффективности обучения на уроке закрепления знаний по опopно-двигательной системе человека является организация самостоятельной деятельности учащихся. Задания с использованием рентгеновских снимков и фотографий спортсменов определяют хаpaктер познавательной деятельности, последовательность учебных операций. В качестве источников информации используются муляжи, плакаты, рисунки и схемы из учебника биологии для 8-го класса....
11 07 2026 0:51:23
Урок призван сформировать представление о генетике – науке, изучающей наследственность и изменчивость организмов, познакомить с основными понятиями науки....
10 07 2026 15:18:41
Программа формирует знания экологии, валеологии, ответственность за здоровье, воспитывает гармонично развитую личность с гуманистическим мироощущением....
09 07 2026 0:16:17
Урок-путешествие по природоведению для 5-го класса. Разработан в соответствии со структурой программы для общеобразовательных школ авторов А.А.Плешакова и Н.И.Сонина и учебника для общеобразовательных школ этих же авторов. Тема изучается в течение двух уроков. На первом уроке изучается новый материал, а на втором уроке проводится завершение его изучения и закрепление полученных знаний. На дом учащиеся получают творческое задание....
08 07 2026 10:20:37
Урок разработан для учащихся 5-го класса, насыщен новыми терминами, большим объемом нового материала, но использование современной информационной технологии и игровых элементов позволяют сделать урок интересным и легким в восприятии материала.
...
07 07 2026 21:42:48
Представлен конспект урока биологии для 7-го класса по теме: "Основные группы рыб, их роль в природе и пpaктическое значение"....
06 07 2026 13:47:35
Познавательный интерес является важным компонентом эмоционально-ценностного отношения глухих школьников к процессу изучения биологии и обязательным условием эффективности этого процесса. Значение познавательного интереса заключается в том, что он является глубинным внутренним мотивом учения, вызывая чувства удовольствия и радости познания. Он стимулирует волю и внимание школьников, облегчает процесс усвоение материала, препятствует возникновению стресса в процессе обучения....
05 07 2026 8:44:27
Цель урока: углубление знаний учащихся о нуклеиновых кислотах и их роли в организме. На уроке изучения нового материала и закрепления изученного в 9-м классе применяются разнообразные методы и формы работы с учащимися: моделирование, анализ материала, работа со схемами-опорами, решение задачи, коллективное обсуждение и групповая работа....
04 07 2026 5:50:32
Урок призван сформировать представление о вирусах как о неклеточной форме жизни, их строении, жизнедеятельности, значении....
03 07 2026 17:41:50
Цель урока: развитие умений применять биологические знания на уроках других учебных дисциплин; расширение знаний о мире насекомых, развитие наблюдательности, умения выделить хаpaктерные особенности насекомых; научить анализировать конструктивные особенности природного объекта....
02 07 2026 19:48:25
В ходе урока у учащихся формируются ключевые биологические понятия: дыхание, обмен веществ, различие и взаимосвязь процессов дыхания и фотосинтеза.
...
01 07 2026 19:15:50
Урок построен по программе В.Б. Захарова. Общая биология для 10–11-х классов профильный уровень. Урок завершает тему «Молекулярный уровень», обобщая знания о строении биологических полимеров. Проверяя знания о строении, свойствах и значении молекул параллельно проводится анализ о значимости молекул для всех живых существ нашей планеты....
30 06 2026 20:45:49
Целью данного урока стало обобщение и систематизирование знаний по теме "Пищеварительная система человека".
К уроку подготавливается "Листок учета знаний", по которому учителю и учащемуся хорошо видно, по каким компонентам знаний есть недочеты и пробелы. За каждый элемент знаний ученик получает отметку....
29 06 2026 5:19:48
В настоящее время биология представляет собой комплекс наук о живой природе. Объектом изучения биологии являются живые организмы — растения и животные....
28 06 2026 16:55:24
Цель урока - возможность выполнения функций скелета при сохранении прочности и уменьшения массы. В связи с этим рассматривается строение костей как инженерно-техническое сооружение. С помощью опытов, рисунков, декальцинированной и прокаленной костей демонстрируется преимущество полостей, кость как композиционный материал, указывается принцип внутреннего строения костей, используемого в архитектуре....
27 06 2026 12:30:42
Об использовании на уроках электронного учебника виртуальной школы Кирилла и Мефодия «Уроки биологии» с 6-го по 11-й класс, диска «Открытая биология» версия 2.5 ООО «Физикон», собственных презентаций уроков, цифрового микроскопа, тестов по биологии с использованием программы «Школьный мониторинг» и во внеурочное время – программы Word, Excel, PowerPoint в проектно-исследовательской деятельности....
26 06 2026 15:32:56
Это один из уроков раздела "Основные отделы царства растений". На уроке проводится проверка знаний учащихся по предыдущей теме "Водоросли" в виде графического диктанта, изучение нового материала и его закрепление с опорой на учебник, презентацию, видеофильмы и флеш-анимации с диска. Закрепление знаний осуществляется в форме лабораторной работы с использованием гербарных материалов....
25 06 2026 14:28:37
Урок биологии в 10-м классе с использованием методики «Взаимообмен заданиями» (авторская методика кандидата физико-математических наук М.А. Мкртчяна) для отработки генетической терминологии и для решения генетических задач. Для работы учащимся выдается алгоритм, правила работы и карточки с заданием, на столе учителя листок учета и карточки с решениями, на доске записаны вопросы рефлексии.
...
24 06 2026 7:22:47
Устный журнал посвящен факторам укрепляющим и ослабляющим здоровье, а также влиянию на организм человека вредных привычек: употрeблению алкогольных напитков, наркотических и токсических веществ и курения.
...
23 06 2026 0:56:41
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 06 2026 17:29:58
Основная цель конкурса: расширить и углубить знания учащихся, полученные на уроках. Детям перед игрой обязательно рекомендуется дополнительная литература, в которой они могут найти информацию о пресмыкающихся. Игра состоит из 6 этапов, каждый из которых проверяет знания детей, а так же их умение анализировать, сравнивать, логически мыслить.
...
21 06 2026 20:15:48
При всем многообразии современных технологий часто при объяснении нового материала учащиеся становятся созерцателями, довольно абстpaктно воспринимающими новую информацию. Ученики лепят из пластилина хромосомы, как мультипликаторы проходят по всем фазам митоза и приходят к выводу об идентичности генетического материала в дочерних клетках....
20 06 2026 20:43:59
Растения, животные, грибы и бактерии живут совместно и испытывают не только влияние факторов неживой природы. но и друг друга. Сообщество живых организмов...
19 06 2026 0:55:57
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....
18 06 2026 13:25:41
Лекция призвана сформировать понятие крови как разновидности внутренней среды организма....
17 06 2026 14:42:39
Урок представляет собой пpaктикум по изучению особенностей строения растительных и животных клеток в форме лабораторной работы. Результаты заносятся в таблицу. Такая работа способствует расширению знаний учащихся о строении эукариотической клетки растений и животных; о единстве строения и происхождения клеток; о многообразии форм клеток. Воспитывается интерес к познанию живой природы....
16 06 2026 21:53:33
В ходе урока у учащихся формируются ключевые биологические понятия: дыхание, обмен веществ, различие и взаимосвязь процессов дыхания и фотосинтеза.
...
15 06 2026 16:11:39
При планировании урока и его проведении учитывались индивидуальные особенности учащихся с ограниченными возможностями. Накануне урока была проведена учебная экскурсия на ипподром, где учащиеся имели возможность покормить и погладить лошадь, нежно обнять и прижаться к ней, что позволило учащимся проявить положительные эмоции, очень важные для умственно отсталых школьников....
14 06 2026 0:30:35
Изучая вопрос о происхождении пресмыкающихся, целесообразно вернуться к происхождению рыб и земноводных, познакомить учащихся с эволюционной теорией Ч.Дарвина. Есть прекрасная возможность проследить усложнение в организации, обнаружить общие черты и различия, выявить доказательства эволюции или столкнуться с её загадками. Постановка проблемы в виде сценки, новые интересные факты, форма постановки дискуссионных вопросов способствуют концентрации внимания, привлечению знаний из области физики, химии....
13 06 2026 6:26:44
Урок формирует знания о значении деления клетки для роста, развитии и размножении клетки и организма, формирует умение последовательно выстраивать процессы митоза и определять их, учащиеся усваивают фазы митоза и понимают его биологическое значение....
12 06 2026 14:15:42
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 ::
