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:
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....
28 06 2026 5:54:40
Каждый орган состоит из различных тканей, которые структурно и функционально взаимосвязаны. Однако в каждом органе преобладает какой-либо один вид ткани....
27 06 2026 12:11:27
Интеллектуально-развлекательная игра для учащихся 5–6-х классов. Данное мероприятие нацелено на углубление знаний учащихся об окружающем мире (о растениях и животных). Развивает интерес и познавательную активность детей. Формирует умение работать в коллективе, а также умение принимать самостоятельное решение....
26 06 2026 10:34:24
Из дикорастущих человек вывел все культурные растения, которые он выращивает на полях и огородах, применяя основные методы селекции — гибридизацию и отбор....
25 06 2026 6:35:53
"ИСУД" (индивидуальный стиль учебной деятельности ученика) является частным случаем развивающего обучения. Эта технология специально спроектирована как открытая система для добавления новых приёмов и форм работы и для корректирования и модернизации системы ресурсов учебного успеха ученика. В статье показано использование приёмов ИСУД на уроке биологии в 10-м классе по учебнику В.Б. Захарова, Н.И. Сонина.
...
24 06 2026 10:11:50
Урок позволяет сформировать у учащихся понятие о многообразии одноклеточных, особенностях строения и жизнедеятельности представителей типов Споровики, Инфузории, о роли одноклеточных в биосфере. Развивает умения пользоваться различными источниками информации, выделять главное, сравнивать и делать выводы.
...
23 06 2026 19:32:53
Урок направлен на формирование знаний о функциях корня, особенностях строения корневых систем и расположения различных типов корней на растении. Во время урока дети работают с материалами презентации, табличным материалом и с гербарными экземплярами растений, что способствует формированию различных УУД учащихся....
22 06 2026 15:12:32
Внешний вид, хаpaктерные признаки, размеры и строение класса костных и хрящевых рыб. Места их обитания и описание представителей отрядов....
21 06 2026 9:57:19
На уроке рассматривается яйцо как биологический объект и как символ Пасхи. Учащиеся приобщаются к традициям русских православных праздников. Прослеживается связь между духовным и физическим возрождением человека через праздник Святой Пасхи и его символ - яйцо....
20 06 2026 9:37:19
Задачи урока: выявить существующие пробелы в знаниях учащихся; создать условия для самостоятельной работы учащихся; развивать мыслительную активность, долговременную зрительную память; способствовать воспитанию бережного отношения к своему организму через осознание важности сохранения здоровья, потребности ведения здорового образа жизни....
19 06 2026 3:53:45
Право на жизнь в экологически чистой, здоровой и безопасной среде – одно из важнейших прав человека. Поэтому во всем мире в последнее время так обострилась проблема окружающей среды. Она приобрела экономическое, социальное и политическое звучание. Вопросами экологии начали заниматься и экономисты, и юристы, и социологи, и философы. Однако до сих пор многие вопросы остаются неизученными и нерешенными....
18 06 2026 10:21:33
Урок знакомит учащихся с обменом и значением белков, жиров и углеводов. Сопровождается презентацией....
17 06 2026 12:24:23
Сочетание на уроке нескольких методов использования ИКТ, которые позволяют активизировать познавательную деятельность учащихся, доступно и интересно воспроизводить новый материал, а также самим включаться в проведение урока.
На уроке прослеживается межпредметная связь, позволяющая детям логически мыслить, извлекать нужную информацию из различных источников знаний, обучать приемам работы с картой, воспитывать эстетическое восприятие явлений природы...
16 06 2026 1:29:31
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.
...
15 06 2026 0:20:11
В ходе урока раскрываются особенности воздушного питания растений как основы их жизнедеятельности; показывается космическая роль растений в формировании атмосферы Земли; формируется понятие «фотосинтез».
...
14 06 2026 3:14:50
У учащихся формируется представление о вирусах, как неклеточных формах жизни. Изучаются особенности жизнедеятельности и классификация вирусов; гипотезы происхождения вирусов....
13 06 2026 9:59:58
Обобщающий урок по теме: "Кожа. Органы выделения" направлен на продолжение формирования общих умений коммуникаций у обучающихся.
На уроке применяются такие виды деятельности, как работа в группе, индивидуальная работа с текстом, проведение индивидуальной исследовательской работы, выступление перед аудиторией, учебная эстафета и индивидуальная работа с тестом....
12 06 2026 20:53:31
В разработке урока описываются все этапы урока и прикладывается приложение, в котором имеется весь необходимый дидактический материал для проведения занятия....
11 06 2026 6:31:12
Клетки разных организмов имеют свои хаpaктерные свойства и строение, но есть общие составляющие присущие всем клеткам: и растительным, и животным....
10 06 2026 18:24:28
Урок биологии 7-м классе по УМК Н.И. Сонина дает понятия «рост» и «развитие» организма, показывает роль семени в индивидуальном развитии цветкового растения, исследует условия прорастания семян с помощью опытов. На уроке применяются инновационные технологии.
...
09 06 2026 3:28:53
Работа состоит из четырех основных этапов: актуализация знаний; изучение нового материала; закрепление изученного материала; домашнее задание (представлено творческими вопросами). Изучение кругов кровообращения сопровождается составлением схем. На этапе закрепления материала осуществляется самостоятельная взаимопроверка учащихся....
08 06 2026 17:35:44
В ходе урока изучаются типы развития насекомых; выявляется значение личиночной стадии в жизни насекомых. Проверяются знания хаpaктеристик классов члeнистоногих с самопроверкой и самооценкой; выявляются особенности развития насекомых с полным и неполным превращением. Учащиеся работают с таблицами и кластерами....
07 06 2026 1:15:20
Скорость диффузии углекислого газа из крови в 25 раз выше, чем кислорода, поэтому за счет разности 7 мм рт. ст. углекислый газ успевает выделиться из крови....
06 06 2026 3:28:40
Учащимся предлагается в игровой форме познакомиться не только с видами памяти, но и с приемами ее тренировки. Материал урока можно использовать и во внеурочной деятельности, например, проводя внеклассное мероприятие «Твои возможности, человек»....
05 06 2026 2:59:23
Одной из самых привлекательных профессий для нынешних выпускников школ является профессия «дизайнер», так как ее деятельность направлена на создание комфортной, эстетически оформленной среды обитания человека. Кружок «Ландшафтный дизайн» направлен на изучение основных закономерностей дизайна, технологию создания культурного, эстетически оформленного по правилам ландшафтного дизайна цветника, приусадебного участка....
04 06 2026 3:24:18
Представленный материал является разработкой одного занятия элективного курса «Биология и профессии». Элективный курс изучается в 11-м классе. Курс предполагает следующие задачи: просвещение учащихся о профессиях и специальностях, связанных с биологией; расширение знаний о пpaктическом применении биологических знаний; формирование и развитие элементарных профессиональных умений и навыков и пр....
03 06 2026 10:16:26
Исследование предполагает межпредметную интеграцию, что позволяет учитывать при работе с детьми их интересы к различным дисциплинам....
02 06 2026 15:53:29
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....
01 06 2026 5:26:54
Это заключительный урок главы "Пищеварение". Урок помогает обобщить полученные ранее знания и сформировать целостное представление о гигиене питания, о предупреждении отравлений и пищевых инфекций. Урок сопровождается презентацией, в которой рассматриваются основные разновидности "fast food" и предлагаются варианты правильного питания.
...
31 05 2026 17:15:21
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.
...
30 05 2026 6:18:34
Рыбы служат источником лекарственного рыбьего жира, богатого витамином A и D, рыбного клея, кожи, рыбной муки, используемой на корм скоту....
29 05 2026 6:59:24
Привлекая учащихся к исследованиям, необходимо прежде всего базироваться на их интересах. Все, что изучается, должно стать для ученика личностно значимым, повышать его интерес и уровень знаний. Однако предлагаемые темы и рекомендуемые ученику методы исследования не должны превышать его психолого-физиологические возможности. Исследовательская деятельность должна вызывать желание работать, а не отталкивать своей сложностью и непонятностью....
28 05 2026 12:25:29
Урок биологии в форме пресс-конференции поможет расширить и углубить представление о вирусах, познакомит с их строением и составом, механизмом взаимодействия с клеткой, хаpaктеристикой ВИЧ, значением вирусов.
...
27 05 2026 3:27:27
Урок частично-поисковый с элементами проблемных задач и исследовательской лабораторной работой "Строение семени". Элементы урока: эвристическая беседа, проверка знаний, материал для любознательных.
...
26 05 2026 7:36:38
Урок-презентация поможет учащимся углубить знания о вирусах, активно используя субъектный опыт, закрепить полученные знания с помощью ролевой игры, заполнения таблицы и тестовой работы. На слайдах представлены схемы, рисунки и фотографии вирусов, а также пути заражения ВИЧ. Показать, что это зло может коснуться всех, научить, как можно ему противостоять; формировать сознательное и ответственное отношение школьников к собственному здоровью....
25 05 2026 13:19:57
Урок позволяет сформировать у учащихся знания о строении цветка, о его функциях как о органе пoлoвoго размножения. Цель урока – раскрыть биологическое значение частей цветка, познакомить учащихся с классификацией растений по признаку расположения цветов, с классификацией цветов по составу главных частей цветка; научить выявлять приспособленность цветов к опылению. ...
24 05 2026 19:32:12
Урок биологии по теме «Зрительный анализатор» для учащихся 8-х классов направлен на формирование понимания связи между структурой и функциями конструктов органов и организма на примере анализаторов, и расширение представлений учащихся о функционально-структурных связях зрительного анализатора....
23 05 2026 0:46:22
Цель урока: изучить особенности строения и жизнедеятельности земноводных, связанные с жизнью на суше и размножением в воде, классификацию и многообразие амфибий; выяснить значение их в природе; формировать информационную компетенцию, умение работать с текстом, рисунками, схемами, дополнительной информацией....
22 05 2026 11:45:49
Интегрированный урок по географии и биологии по теме «Приспособления живых организмов к среде обитания на примере Южных материков». Урок развивает и углубляет знания о многообразии строения и приспособленности к условиям жизни; раскрывает существенные признаки понятия «природная зона»....
21 05 2026 13:17:35
Оздоровительно-образовательный лагерь "Ручеёк" создавался как профильный экологический лагерь. Программа состояла в сочетании физкультурно-оздоровительных, образовательных, природоохранных, художественно-музыкальных, этнографических, краеведческих и социально значимых мероприятий, поверий, поговорок, пословиц, примет, игр, гаданий, песен согласно народному календарю с 1 по 15 июля согласно приложению, называемого еще земледельческим, аграрным или крестьянским в период работы областного летнего профильного лагеря. Перечислены обязанности и правила поведения руководителей и инструктируемых в походных условиях....
20 05 2026 13:46:51
Скелет человека подразделяется на скелет туловища, скелет верхних и нижних конечностей, скелет головы — череп. Скелет верхних конечностей состоит из скелета плечевого пояса, с помощью которого конечности соединяются с туловищем (лопатка, ключица) и скелета свободных верхних конечностей....
19 05 2026 1:26:28
На уроке учащиеся проводят эксперименты, доказывающие, какие условия необходимы для фотосинтеза, из каких веществ образуются органические вещества и какие вещества выделяются и поглощаются.
...
18 05 2026 1:52:12
Урок для учащихся 6-го класса по программе Н.И. Сонина позволяет познакомить учащихся с особенностями переноса веществ в организме животных, строением кровеносных систем, сердца, сосудов и составом крови....
17 05 2026 7:25:27
На уроке закрепляются знания о биогеоценозе, круговороте веществ, пищевых цепях, компонентах экосистемы. Дополняются знания об особенностях в агроценозе, как созданной человеком экосистеме. В презентации показаны разнообразные виды агроценозов. Предложены задания сравнения природных биогеоценозов с агроценозами.
...
16 05 2026 12:47:51
Работа описывает урок, формирующий у учащихся понятие о приспособленности организмов к среде обитания. Развивается интерес как к самой биологии, так и к информационным технологиям, применяемым в течении урока.
...
15 05 2026 3:27:52
Данный материал представляет собой урок-исследование по биологии в 9-м классе. Цель его - провести исследование родословной А.С. Пушкина и составить родословную своей семьи. На уроке учащиеся устанавливают, что различные наследственные факторы, соединившись в одном человеке, в его геноме, могут дать миру гения....
14 05 2026 9:36:40
Данная разработка предлагает проведение нестандартного урока с целью активации познавательной и творческой деятельности обучающихся на уроках биологии. Учащиеся работают в группах по заданиям, позволяющим применять знания, полученные ранее, а также обобщать изученный материал.
...
13 05 2026 8:42:42
Статья отражает схему проведения урока-семинара по экологическому краеведению в рамках предмета биологии. Урок предназначен для учащихся 11-х классов средних школ с преподаванием предмета на базовом уровне. Урок представляет информацию о природных ресурсах Орловской области и их использовании в народном хозяйстве. Проблема рационального природопользования является актуальной для любого региона РФ.
...
12 05 2026 10:52:58
Целью и задачами проекта является формирование экологической культуры в процессе изучения, сохранения природных комплексов, истории и эколого-просветительской деятельности с учащимися. Проект идет параллельно с экологическим образованием, подготовкой к трудовой деятельности и изучением родного края. ...
11 05 2026 13:25:32
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»....
10 05 2026 19:20:39
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 ::
