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 разработан в рамках личностно-ориентированного подхода к обучению биологии. На уроке используются различные приёмы для сохранения здоровья учащихся: психологический настрой на урок путём включения в ролевую игру, которая способствует повышению учебной мотивации. Приём дифференциации заданий позволяет каждому выбрать учебные задания в соответствии с индивидуальными способностями....
28 03 2026 16:32:42
Цель урока: познакомиться с многообразием живого мира; выяснить, какие условия для жизни необходимы живым организмам; что такое среда обитания, и какие среды обитания выделяют; вспомнить, на какие царства подразделяется живой мир; сформировать общебиологическое понятие о приспособленности организмов к среде обитания....
27 03 2026 23:22:39
Урок биологии обобщает и систематизирует знания учащихся об основных отрядах млекопитающих; их приспособленности к средам обитания; значении в природе и жизни человека....
26 03 2026 13:27:16
Урок расширяет представления учащихся об эволюции хордовых, знакомит с особенностями организации рыб как водных позвоночных. Нестандартная форма урока активизирует умственную деятельность учащихся, систематизирует знания, повышает интерес к изучению биологии, развивает у семиклассников творческий потенциал....
25 03 2026 4:14:12
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Учащиеся знакомятся с лекарственными растениями, правилами сбора и охраны растений; учатся различать самые обычные цветущие травы: тысячелистник, чистотел, одуванчик; учатся ценить и беречь красоту природы; развивают речь, логическое мышление; закрепляют знания правил поведения в природе, ориентирования....
24 03 2026 19:53:43
Цели урока: изучить механизм вдоха и выдоха, раскрыть значение дыхательных движений, рассказать о роли дыхательного центра в ритмичном чередовании вдоха и выдоха, раскрыть механизм нейрогумopaльной регуляции дыхания, сформировать понятия – жизненная емкость легких, изучить, как влияет на дыхание высокое и низкое атмосферном давлении....
23 03 2026 18:54:56
Вашему вниманию предлагается развивающая игра по биологии "Брейн-ринг". Подобные игру способствуют лучшему запоминанию материала учениками и заинтересованности в предмете.
...
22 03 2026 18:35:13
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....
21 03 2026 20:17:31
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....
20 03 2026 1:15:18
Растут покрытосеменные во всех климатических зонах от тропических лесов до тундры и составляют основную массу растительности на Земле....
19 03 2026 21:25:56
Урок разработан по программе В.В. Пасечника. Цель урока: углубить и расширить понятие о классе пресмыкающихся на примере представителей отрядов черепах и крокодилов.
...
18 03 2026 18:50:22
Урок формирует у учащихся представления об основных свойствах почвенной среды и приспособлениях, возникших у живых организмов к жизни в этой среде....
17 03 2026 20:50:21
Урок нацелен сформировать у учащихся знания о типах эволюционных изменений. В ходе урока рассмотрены на конкретных примерах пути эволюции органического мира и соотношение между ними. Учащиеся знакомятся с главными направлениями эволюции органического мира – биологическим прогрессом и регрессом. Показана роль русских ученых в развитии эволюционного учения. Одна из задач урока: сформировать навыки определения ароморфозов и идиоадаптаций в растительном и животном мире....
16 03 2026 11:11:34
Данный урок даёт научную информацию об эмбриональном развитии зародыша и носит воспитательный хаpaктер. В ходе урока задания направлены на формирование логических умений, умения работать в группах и самостоятельно, проводить самоконтроль и взаимоконтроль. Процесс изучения связан с использованием компьютера. ...
15 03 2026 9:34:56
Цель урока: обобщить и систематизировать знания о представителях четырех царств живой природы: бактериях, грибах, растениях, животных....
14 03 2026 11:22:52
Урок предоставляет возможность познакомиться с особенностями строения прокариотической клетки на примере бактериальной; сформировать знания о важной экологической роли прокариот, значении бактерий для жизни человека....
13 03 2026 3:30:13
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.
...
12 03 2026 23:43:40
Методическая разработка является примером реализации деятельностного подхода в обучении биологии при изучении сущности и причин наследственной изменчивости. Использованы: метод проектов как способ достижения дидактической цели путем выделения и разработки проблемы, использования предметных знаний в качестве средства обучения действиям при создании реального пpaктического результата; элементы модульной технологии для осуществления руководства проектной деятельностью....
11 03 2026 8:26:10
У педагога есть два способа: можно использовать дидактический материал из копилки, подключить воображение или креативных учеников. В методике преподавания биологии часто используется такая активная форма обучения, как сочинение дидактических сказок (как учителем, так и учащимися). Разнообразить работу помогает сочинение дидактических небылиц....
10 03 2026 13:54:12
В работе представлено обобщение опыта по применению цифровых образовательных ресурсов на уроках биологии....
09 03 2026 5:42:48
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....
08 03 2026 10:55:33
На уроке учащиеся знакомятся со строением цветка, многообразием строения цветов, их значением в жизни растений. Расширяются знания обучающихся о разнообразии цветковых растений....
07 03 2026 23:19:42
Автор знакомит учащихся с информацией о курении, влиянии никотина на организм. Развивает критическое отношение к курению....
06 03 2026 10:57:26
Углублённое изучение биологии предполагает формирование ключевых компетенций через опыт самостоятельности. На уроке учащиеся обобщают знания о паразитических червях в форме деловой игры, лабораторных исследований, решения ситуационных задач, составления аналитических таблиц. Урок способствует формированию пpaктических знаний и развитию логического мышления.
...
05 03 2026 6:55:16
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....
04 03 2026 7:56:18
Урок расширяет представления школьников о важности представителей отрядов птиц на основе выявления существенных признаков. Современные дети все меньше обращаются за информацией к книгам, а стараются получить ее из компьютера. Использование компьютера позволяет повысить эффективность, сделать урок более насыщенным, интересным и красочным, реализовать индивидуализацию, дифференциацию и профильность обучения, сместить акцент деятельности учащихся на уроке на самостоятельную работу....
03 03 2026 23:31:33
Цели урока: закрепить знания о размножении как о важном признаке живых организмов; обобщить и углубить знания о бесполом размножении, его значении; убедить учащихся в том, что в основе разных форм бесполого размножения лежит деление клетки; дать генетическую хаpaктеристику бесполого размножения; определить пpaктическую значимость знания закономерностей вегетативного размножения растений....
02 03 2026 17:40:52
Самореализация человека (ученика) на основе его эвристической, продуктивной, рефлексивной деятельности в ходе исследовательской работы во внеурочное время, презентация по итогам – на обобщающих уроках биологии....
01 03 2026 12:26:43
В современных условиях, когда происходит разностороннее воздействие общества на природную среду, все большее значение приобретает экологическое воспитание подрастающего поколения. Бережное отношение человека к природе складывается постепенно, под влиянием окружающей действительности, и особое влияние на это оказывает школа. Именно в школе закладываются основы экологической культуры....
28 02 2026 13:48:11
В процессе лабораторной работы, работы с текстом учебника учащиеся совместно с учителем формулируют выводы об особенностях строения и жизнедеятельности грибов. При этом текстовая информация структурируется, а основные понятия урока преобразуются в схемы....
27 02 2026 0:10:14
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.
...
26 02 2026 13:35:55
Учащиеся формируют знания о здоровых принципах питания, которые укрепляют организм; учатся подбирать продукты для составления меню с учетом калорийности продуктов; уметь анализировать свой суточный рацион и определять его соответствие нормам питания. Воспитывают стремление к здоровому образу жизни....
25 02 2026 19:21:58
ИКТ повышают эффективность процесса обучения биологии, обеспечивает наглядность и интеpaктивность, развиваются интеллектуальные, творческие способности учащихся. Развивается познавательная активность школьников при изучении биологии и повышается качество обучения по предмету. В статье приведены примеры использования ИКТ на уроках биологии....
24 02 2026 19:26:24
Урок биологии соответствует деятельностному подходу. Единственный урок при изучении темы «Лишайники» в соответствии с программой Д.И. Трайтака. Тема входит в раздел «Бактерии. Грибы. Лишайники». На каждом этапе урока указаны виды формируемых универсальных учебных действий. На уроках ребята учатся рассуждать, думать, анализировать, самостоятельно решать проблемы, ставить цели и их добиваться....
23 02 2026 17:41:55
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»....
22 02 2026 17:56:19
В ходе урока происходит воспитание навыков работы в комaнде и соблюдения правил поведения во время игры, развитие логического мышления, памяти, умения сравнивать, обобщать, делать выводы, способствовать расширению кругозора по биологии....
21 02 2026 6:34:19
Цель урока: познакомить обучающихся с многообразием и значением плодов, способами распространения семян....
20 02 2026 12:26:38
Основные цели урока – углубить теоретические знания, полученные на уроке; научиться решать задачи по генетике пола. ...
19 02 2026 3:28:32
У учащихся формируется понятие о почках и побеге. Учитель показывает особенности их строения и создает условия для развития у детей самостоятельности при выполнении пpaктических работ. Учит распознавать и называть листья по внешним признакам, а также типы их расположения и жилкования, формировать представление о побеге....
18 02 2026 18:37:20
Урок представлен как групповой урок, целью которого является доказательство космической роли растений. После повторения процесса фотосинтеза учащиеся разбиваются на группы. Каждой группе дается карточка с вопросами о роли растений, на которые ученики должны самостоятельно найти ответ в учебнике, каждая группа объясняет свои ответы классу и делает вывод. В заключение работы ученики отвечают на вопросы теста....
17 02 2026 15:38:58
Работа выполнена в формате ЕГЭ, состоит из 3 частей, включающих 33 задания. Цели работы: установление фактического уровня теоретических знаний обучающихся по биологии за курс «Общей биологии» 10-го класса, их пpaктических умений и навыков, учебных компетентностей; соотнесение этого уровня с требованиями образовательного государственного стандарта....
16 02 2026 3:55:41
Занятие с целью познакомить учащихся с жизнью деревьев и кустарников зимой, с особенностями их формы, окраски, ветвления, расположения почек, с приспособленностью растений к зимним условиям....
15 02 2026 12:54:18
Данный урок состоит из нескольких конкурсов. Вопросы самые разные: это и загадки, и работа с рисунками, и знание пословиц, стихов, картин русских художников. В ходе урока можно закрепить и обобщить знания о побеге, его составных частях, роли в жизни растения, строении. Материал, подобранный для вопросов, развивает познавательный интерес к окружающему миру....
14 02 2026 2:26:14
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Занятие посвящено изучению леса как растительного сообщества и биогеоценоза. В ходе занятия рассматривается понятие "ярус" леса и других компонентов лесного сообщества – грибов, лишайников, животных. Учащиеся знакомятся с видовым разнообразием лесов....
13 02 2026 7:20:48
Технология развития критического мышления, урок-исследование, прием "знаю, хочу знать, узнал". Совместная активная работа, расширение знаний о значении для здоровья правильной осанки, посадки, походки, образа жизни. В фазе вызова - сведения о результатах диспансеризации учащихся. В фазе осмысления - заполняют графы таблицы "знаю, хочу знать, узнал". Работа с текстом, таблицами, выполняя пpaктические задания по оценке своей осанки, посадки, походки. Синквейны....
12 02 2026 8:33:24
Представленный урок относится к контрольно-обобщающим и проводится в группах. Цели урока: проверка знаний, полученных по темам курса "Биология 8-й класс" "Кровь" и "Система кровообращения". Выработка навыков коллективного мышления, логики, выполнение санитарно-гигиенических норм, умения работы с компьютером. Воспитание привычек здорового образа жизни и потребность физического совершенствования....
11 02 2026 7:49:29
Представлен конспект урока окружающего мира по теме: "Эпоха открытий и потрясений. Невидимый мир" (по система Л.В. Занкова), в 4-м классе. Этот урок-поиск по окружающему миру - находка для тех, кто любит отыскивать ключ к разгадке. Урок поможет узнать, как развивалось человечество, какой ценой добывались знания, позволит заглянуть в невидимый мир микробов. Урок развивающего обучения формирует умение планировать и анализировать свою работу, развивать критическое и логическое мышление, речь, память, воображение. Урок проводится в форме групповой работы юных исследователей....
10 02 2026 19:49:47
Урок знакомит учащихся с постэмбриональным развитием животных организмов. Развивается представление об индивидуальном развитии животных организмов. Ученики обобщают и закрепляют представление о типах постэмбрионального развития организмов животных, формируют представление о закономерностях прямого и непрямого развития. Развивают научное мировоззрение; экологическое воспитание.; поддерживают познавательный интерес к процессам жизнедеятельности организмов....
09 02 2026 5:26:28
Урок природоведения в 5-м классе с использованием информационных коммуникативных технологий. В разработке представлен план урока. Содержание урока позволяет закрепить и обобщить знания о строении Земли, о гипотезах происхождения Земли и Солнечной системы; о сущности землетрясений, извержении вулканов, возникновении смерчей; о погоде и осадках; об атмосфере и гидросфере; об особенностях Земли, обусловивших существование на ней жизни....
08 02 2026 9:13:45
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. ...
07 02 2026 14:46:22
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 ::
