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:
Цели урока: закрепить знания о строении прокариот, раскрыть картину эволюционного развития организмов, изучить строение ядра эукариот....
23 07 2026 18:38:10
На уроке учащиеся узнают о составе почвы, о значении перегноя для плодородия почвы....
22 07 2026 9:20:40
Урок спланирован с учетом реальных возможностей класса, материал подобран к занятию с расчетом на использование ярких образов, проблемных ситуаций, включением в занятие информационно-коммукационных технологий....
21 07 2026 21:51:36
Урок представлен в форме медико-генетической консультации. В ходе урока рассматриваются методы изучения генетики человека, на примере задачи составляется родословная семьи, обратившейся в консультацию, вероятность рождения в этой семье здоровых детей. Исследовательская работа представлена мультимедиапрезентацией.
...
20 07 2026 2:29:28
Игра, в которую могут играть ученики 5–11-х классов, интересующиеся биологией и другими межпредметными науками, такими как биология – география, биология – литература и т.д. Изменяя задания, возможно, проводить игру на заключительных уроках. Можно проводить на уроке с одним классом или в большом помещении (актовый зал) с параллелями классов (комaндная игра). Игра расширяет кругозор знаний детей и позволяет изучать биологию с большим интересом....
19 07 2026 20:22:52
Жизнь на Земле существует несколько миллиардов лет благодаря способности организмов к размножению — воспроизведению себе подобного потомства. Способы...
18 07 2026 15:12:43
Предлагаю вашему вниманию цифровые диктанты по курсу биологии раздел "Общая биология". Задания можно использовать независимо от программы и учебника, по которым вы работаете....
17 07 2026 16:51:25
Урок направлен на ознакомление учащихся со строением и функцией частей кровеносной и лимфатической систем. Закрепляются знания об основных элементах крови и внутренней среде организма, рассматривается передвижение крови и лимфы по сосудам, биофизические процессы в природе. Акцентируется внимание учащихся на необходимости здорового образа жизни для нормального функционирования сердечно-сосудистой системы....
16 07 2026 17:13:10
Цели урока: познакомить с разнообразием и классификацией плодов, процессом их образования; научить различать виды плодов; продолжить формирование умения работать с учебной литературой, коллекциями, натуральными объектами....
15 07 2026 2:26:20
Проект охватывает тему "Гигиена органов и систем органов. Основы сохранения здоровья" из биологии и социальной экологии, и "Профилактика наркотизации, табакокурения школьников" по психологии. Работа способствует формированию критического мышления. Пpaктическая работа позволяет учащимся более глубоко усвоить понятия "здоровье", "гигиена", "ответственность", "вредные привычки", "стресс". Проблемные вопросы развивают интерес к предмету и собственному здоровью....
14 07 2026 1:21:32
На уроке обобщаются знания основ генетики через загадки, игры, театрализацию. В генетическую консультацию обращаются посетители: мать красавца Прошеньки для выбора невесты; работник таможни, через которую контpaбандист везет лис, цветовод, выписавший семена цветов по почте. Консультанты дают объяснения посетителям после решения генетических задач.
...
13 07 2026 15:48:25
Целью разработки является: изучение учебного материала, а также расширение и углубление знаний обучающихся по данной теме. развитие интереса к изучению биологии через использование ИКТ-ресурсы, дополнительной литературы, развитие творческого потенциала обучающихся и привлечение их к исследовательской деятельности.
...
12 07 2026 10:55:15
Основная цель урока - систематизация и обобщение знаний учащихся по указанному разделу, подготовка к более детальному изучению растений и их частей. Урок носит нетрадиционную форму, сочетает в себе элементы всех форм работы, отличается разнообразием применяемых средств....
11 07 2026 17:25:38
Животные, как и растения, размножаются бесполым и поповым способами. Особенности размножения многоклеточных животных во многом определены условиями их обитания....
10 07 2026 21:12:21
Урок проводится в виде различных по форме и содержанию заданий, в ходе которых учащиеся должны показать свои знания. Урок проводится в виде обобщения и закрепления темы, подготовке к контрольной работе. На уроке сочетается использование фронтальных и индивидуальных методов работы, взаимоконтроль....
09 07 2026 1:52:44
Урок систематизирует знания, полученные при изучении темы, повторяет термины, значение сердца, данные кардиологии, влияние вредных веществ на сердечно-сосудистую систему; закрепляет: умение и навыки работы с микроскопом, умение подсчитывать пульс, оказать первую медицинскую помощь при различных видах кровотечения.
...
08 07 2026 23:12:13
Урок интегрирует знанияо заповедниках Пермского края и их значении, умение работать с литературными источниками. Подготовительная работа – подготовка докладов по заповедникам Пермского края. Урок проходит в форме путешествия по станциям, учащиеся работают в группе....
07 07 2026 0:10:38
Данная разработка ориентирована на учебник Т.С. Суховой, В.И. Строганова «Природа. Введение в биологию и экологию», этот курс позволяет начать целенаправленное формирование ведущих понятий на основе классической биологии перед изучением конкретных биологических дисциплин....
06 07 2026 13:58:48
Урок знакомит со строением и функциями глаза и его частями, взаимосвязью на конструктивном уровне. Вводятся новые термины и понятия (глазное яблоко, склера, роговица, сосудистая и радужная оболочки, зрачок, хрусталик, стекловидное тело, палочки, колбочки, желтое пятно, слепое пятно). У учащихся формируется бережное отношение к своему здоровью....
05 07 2026 11:16:35
В соответствии с ФГОС одной из главных личностных хаpaктеристик выпускника школы является осознанное выполнение правил здорового и экологически целесообразного образа жизни. Необходимо внедрение концепции здоровьеформирующего образования, которое представляет собой педагогический процесс, направленный на формирование и развитие у всех субъектов устойчивой ориентации на сохранение здоровья. В нашей школе создание здоровьеформирующей среды осуществляется через организацию сетевого взаимодействия....
04 07 2026 6:39:16
Данный урок занимает четвертое место в теме "Опора и движение". При изучении нового материала и его закреплении использую работу в группах, так как создаются условия для восприятия теоретической и пpaктической частей изучаемого материала. На уроке создаются условия для проявления познавательной активности учащихся, атмосферы заинтересованности, ситуаций общения, позволяющие ученику проявить себя, происходит стимулирование учащихся к высказываниям.
...
03 07 2026 4:40:25
Целью урока является ознакомление учащихся с многообразием низших и высших paкообразных, средой обитания, рассматривается их значение в водных биоценозах. Урок формирует умение обосновывать свой ответ.
...
02 07 2026 22:26:43
Программа курса предназначена для учащихся 9-х классов, позволяет осознать важность проблемы собственного питания и принимать разумные меры предосторожности при потрeблении пищи. Программа позволяет расширить знания о питательных веществах пищи, их строении и значении для детского организма, о вредных и полезных продуктах питания....
01 07 2026 10:37:42
Данный материал помогает обеспечить учащихся знаниями об особенностях строения, жизнедеятельности кишечнополостных как низших многоклеточных животных, их приспособленности к среде обитания, значении кишечнополостных в природе и жизни человека. Формирует научное мировоззрение на основе знаний о взаимосвязи кишечнополостных со средой....
30 06 2026 0:48:51
В настоящее время, на наш взгляд, одной из наиболее эффективных форм реализации метапредметных связей являются интегрированные уроки. Данная разработка является примером проведения такого рода уроков. Урок опирался на знания, полученные учащимися на предыдущих занятиях по географии, биологии и другим предметам: истории, краеведения. Представленный урок соответствует ФГОС второго поколения....
29 06 2026 14:22:45
Представлен урок-пpaктикум по решению задач на моногибридное скрещивание (неполное доминирование), дигибридное скрещивание, сцепленное скрещивание, на группы крови Лото «Генетические задачи»....
28 06 2026 7:14:56
Урок призван расширить кругозор знаний учащихся о разнообразии форм жизни на планете Земля, рассмотреть особенности строения и жизнедеятельности вирусов, бактериофагов, значение в природе и для человека, познакомить с путями исследования на примере открытия вирусов....
27 06 2026 22:22:19
У учеников уже сформировано представление о покровах тела, опopно-двигательной системе, способах передвижения, дыхательной, пищеварительной, выделительной системе. И данная тема непосредственно связана с предыдущими темами, даёт представление о целостности организма и его эволюционном развитии. Предлагается дифференцированное домашнее задание.
...
26 06 2026 0:24:32
Разработка урока позволяет в игровой форме и на научной основе сформировать у учащихся понятие о воздушном питании растений, раскрыть роль зеленых насаждений для биосферы, расширить кругозор. Ученики с удовольствием играют роль ученых, проводят опыты, делают выводы и эксперименты для доказательства воздушного питания у растений. Материалы урока позволяют научить детей сравнению, обобщению и помогают развитию интереса к предмету....
25 06 2026 6:21:13
Урок биологии включает развивающие задания по теме. Предложены упражнения на сравнение, анализ, синтез, установление причинно-следственных связей (логика) и умение делать выводы....
24 06 2026 11:38:58
Цель учебной программы: создать возможность для самостоятельной работы учащихся в связи с их желаниями и способностями; укрепить связь школьного обучения и воспитания учащихся с потребностями общества; привести уровень школьного образования в соответствие с требованиями науки, техники и культуры....
23 06 2026 2:47:26
Урок является расширением темы "Природные зоны Африки". При его подготовке используется большое количество дополнительного материала: музыка, слайды, сообщения учащихся. Подобное изложение материала повысит интерес учащихся к изучаемым темам и улучшит усвоение предмета. Данный материал может быть использован и во внеурочное время, и для подготовки предметной недели по естественным наукам....
22 06 2026 11:46:32
Ежедневно мы слышим предостережения и призывы: "Будущее Земли в опасности!" Необходимо изучить и понять эту сложную систему, которую представляет собой планета Земля. И здесь велика роль биологической науки. Нашу планету часто сравнивают с гигантским космическим кораблём, летящим по просторам Вселенной. А человечество - экипаж этого корабля. Красивое сравнение. В чём-то даже мудрое. Но все мы должны осознать, что у нашего корабля Земля нет аварийного выхода!...
21 06 2026 15:24:19
Игры имеют существенное значение в процессе обучения, развивают логическое мышление. Юмористические рассказы с ошибками можно использовать при проверке знаний, закреплении нового материала, как элемент обобщающего урока. Учащиеся, прочитав рассказ, должны написать его в правильном виде, исправив неточности, или придумать свой юмористический рассказ на заданную тему. Предлагаю вашему вниманию несколько юмористических рассказов с ошибками по курсу "Природоведение" для учащихся 5-го класса. ...
20 06 2026 8:36:38
Деятельность - это процесс взаимодействия человека с миром. Человеческая деятельность включает в себя такие познавательные процессы, как ощущения, восприятие, память, мышление, воображение. От уровня развития познавательных процессов учащегося зависит легкость и эффективность его учения. Данный урок направлен на развитие и совершенствование зрительного восприятия, на совершенствование мышления, обогащения арсенала чувств. Урок учит детей быть наблюдательными и любознательными, а также на уроке предлагаются гигиенические правила и гимнастические упражнения, которые помогут сохранить зрение....
19 06 2026 17:53:52
Проблема нарастания динамики социально-экономической активности приобретает в настоящее время глобальный хаpaктер и требует от школы обновления структуры.
Элективные курсы предлагают выход за рамки традиционных учебных предметов.
...
18 06 2026 6:51:51
Обобщающий урок – закрепления полученных знаний в ходе изученных разделов по темам: «Кровообращение», «Дыхание» и «Пищеварение». Урок построен с оптимальным чередованием различных видов деятельности, неодинаковых по продолжительности, трудности и утомительности, учтена динамика работоспособности обучающихся.
...
17 06 2026 21:58:42
Занятие ставит основной целью формировать знания о современных методах создания и использования биологических объектов, современных методах в селекции....
16 06 2026 11:33:39
На уроке учащиеся учатся мыслить, рассуждать, анализировать, решать проблемные вопросы, выдвигать гипотезы и доказывать их, устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы и обобщения. Совместная с детьми формулировка целей, задач, выявление проблемы позволяет мотивировать познавательную активность учащихся, а разнообразие видов деятельности обеспечивает занятость всех учеников. Вся деятельность на уроке основывается на началах сотрудничества и взаимопонимания....
15 06 2026 5:54:52
Урок посвящен раскрытию значения нервной системы, систематизации знаний о строении нейрона, углублению понятия о рефлексе, выяснению значения всех звеньев рефлекторного пути.
...
14 06 2026 5:30:25
Предлагается четыре варианта задач по генетике. В каждом варианте три задачи по моногибридному скрещиванию, дигибридному скрещиванию и скрещиванию, сцепленному с полом.
...
13 06 2026 4:45:38
Представленный урок проводится в виде путешествия по природным зонам. Урок помогает подвести школьников к выводу об изменении функций листа с видоизменением его внешнего вида. Использование на уроке презентации в программе PowerPoint и гербарный материал позволяет наиболее полно раскрыть данную тему....
12 06 2026 13:22:57
Урок по биологии "Кольчатые черви или «Annelides"» дает общее представление о кольчатых червях, об их эволюционном приобретении - сегментации; дает хаpaктеристику среды обитания, знакомит со строением и значением в природе кольчатых червей....
11 06 2026 8:34:53
На данном уроке используются методы как внешней мотивации (рисование, исследовательская работа), так и внутренней мотивации — ориентация ученика на результат деятельности, заинтересованность ученика в самом процессе деятельности. Связь темы урока с повседневной жизнью, развитие у детей чувства прекрасного.
...
10 06 2026 6:26:29
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Внеклассное мероприятие расширяет знания биологии, стимулирует для дальнейшего поиска информации, развития интереса к науке....
09 06 2026 21:24:46
О внедрении в учебный процесс новых форм и технологий обучения, особенностях и сопутствующих проблемах....
08 06 2026 13:24:33
Урок расширяет знания о раннецветущих растениях поселка и учит бережному отношению к ним. Развивает познавательную активность и коммуникативные способности учащихся, расширяет знания о первоцветах....
07 06 2026 15:45:56
К органам чувств рыбы относятся: зрение, слух, боковая линия, электрорецепция, обоняние, вкус и осязание. Разберем устройство каждого органа по отдельности, значение и принцип их работы....
06 06 2026 6:26:53
Урок формирования новых знаний и умений в форме игры для 5-го класса проводился с целями формирования у учащихся познавательного интереса к предмету, формирования ключевых компетентностей, развития речи, осуществления интеграции с английским языком. Такие уроки с использованием игровых форм способствуют активизации мыслительной деятельности, развитию творческих способностей, воспитанию коллективизма, сплочению, улучшению психологического климата между учащимися....
05 06 2026 19:51:21
Урок помогает познакомиться с генеалогическим методом изучения родословных; научиться составлять и анализировать родословные....
04 06 2026 5:21:23
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 ::
