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:
Разработка материала представляет собой план урока. Автор прилагает презентацию, иллюстрирующую содержание материала. Презентация прилагается для удобства изучения материала коллегами. Автор работает в специальной (коррекционной) школе VIII вида.
...
13 04 2026 10:13:37
В ходе данного урока-презентации удается сформировать знания учащихся о закономерностях влияния различных факторов среды на организм. Ученики 7-го класса учатся выявлять в природе основные факторы среды и давать им краткую сущностную хаpaктеристику. Форма урока необычна, поскольку включает исследовательскую работу (проект) с привлечением самих школьников....
12 04 2026 4:53:23
Данный урок является уроком изучения новой темы. Учащиеся проходят контроль знаний по теме «Плоские черви» и знакомятся с новой группой червей – типом «Круглые черви». Пpaктически в течение всего урока подразумевается самостоятельная работа учащихся с текстом учебника, продолжается формирование навыков работы с параграфом, нахождение и выделение главной информации из текста. Учитель не является основным источником информации на всех этапах урока, он координирует и направляет работу учащихся....
11 04 2026 19:25:41
Урок-игра обобщяет и проверяет знания учащихся о законах наследования и их цитологических основах, о закономерностях изменчивости, ее формах, о методах изучения наследственности человека....
10 04 2026 12:49:41
Программа по формированию культуры здорового образа жизни предоставляет возможность учащимся пополнить свой багаж знаний о сохранении и укреплении здоровья, реализовать индивидуальные способности, проявить организаторские навыки....
09 04 2026 5:46:56
Участники ролевой игры – органы или другие составные части организма человека: головной мозг, вирус, диафрагма, печень, почки, антитело, лимфоцит, мышцы: бицепс и трицепс, сердце, легкие, витамин. Каждый персонаж имеет свое имя, историю, цели. Успех каждого игрока зависит от того, насколько полно он сумеет выполнить цели за время, отведенное на игру....
08 04 2026 22:54:15
<p>Те, кто ведет биологию в 7 классе, думаю, согласятся со мной, что тема «Биоценозы» не самая интересная и легкая в курсе зоологии. Материал достаточно сложный, к тому же, затрудняют изучение термины. Мне хотелось по возможности разнообразить материал, сделать его более интересным и доступным для понимания. </p>
...
07 04 2026 16:51:34
В течение последних лет наше методическое объединение учителей естественных наук работает над темой «Интегрированный подход в изучении естественных наук с применением информационных технологий». В ходе реализации этой темы нами был дан ряд уроков в разных классах с применением ИКТ.
...
06 04 2026 21:52:19
Цели урока: раскрыть сущность и роль закаливания организма, его формы, условия и физиологические механизмы; изучить гигиенические требования к коже, одежде, обуви; показать связь с процессами, происходящими во всем организме; рассмотреть болезни кожи: грибковые, паразитарные; влияние закаливания на здоровье человека, соблюдение гигиенических требований к коже, одежде, обуви....
05 04 2026 6:40:23
Более эффективными оказываются проекты, занимающие 4–7 уроков, когда в качестве домашнего задания к очередному уроку учащиеся самостоятельно (индивидуально или в группах) выполняют тот или иной этап работы над проектом, отчитываются о проделанной работе на следующем уроке. Последние уроки используются для презентации подготовленных проектов. Многие задания учащиеся выполняют, еще не изучив соответствующие тем и не догадываясь о предстоящих результатах.
Цель любого проекта - это формирование ключевых компетенций: комплексные свойства личности, включающие взаимосвязанные знания, умения, ценности, а также готовность мобилизовать их в необходимой ситуации.
...
04 04 2026 19:36:30
Содержание элективного курса позволяет познакомить учащихся с рождением науки, развитием научных идей, и формированием систем наук....
03 04 2026 10:28:28
Урок знакомит учащихся с природными и культурными достопримечательностями наслегов родного района, воспитывает у учащихся чувство любви к родному городу, формирует национальное самосознание....
02 04 2026 8:49:24
Сценарий сказки можно использовать при подготовке внеклассного мероприятия по биологии, ОБЖ, классного часа по профилактике курения.
...
01 04 2026 18:23:41
Валеологическая тетрадь разработана в помощь учителю для проведения проблемно-исследовательского урока здоровья и для мотивации учащегося по познанию себя. В разработке представлены разные задания (творческие, познавательные, экспериментальные, рефлексивные), валеологический самоанализ, паспорт здоровья, рекомендации ЗОЖ.
...
31 03 2026 21:53:15
Невозможно представить себе повседневную жизнь русского человека без чашки чая. Почему чашка чая обладает притягательной силой домашнего уюта, можно понять, только изучив особенности русской традиции чаепития. Изучение традиции чаепития с историческим материалом имеет познавательное, нравственное значение, формирует интерес у учащихся к русской истории, традициям, культуре, изучению чайного этикета....
30 03 2026 9:56:30
Главное назначение мероприятия – проведение природоохранной деятельности через внеклассную работу. Оно позволяет расширить круг знаний детей о природе родного края: дать сведения о заповеднике «Хакасский»; воспитывать бережное отношение к окружающему миру, формировать любовь к малой родине; развивать деятельностный подход к решению экологических проблем.
...
29 03 2026 6:53:48
Урок помогает познакомить учащихся с защитными свойствами организма; раскрыть сущность иммунитета; познакомить с видами иммунитета.
...
28 03 2026 21:48:51
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....
27 03 2026 12:28:26
Мероприятие рассчитано на учащихся 5-6-х классов. В мероприятии прослеживается взаимосвязь биологии с другими предметами.
...
26 03 2026 17:25:48
Урок позволяет познакомить обучающихся с многообразием земноводных, их ролью в природе и жизни человека, формирует знания о хаpaктерных признаках данного класса животных, развивает умения выделять существенные признаки класса, отрядов, сравнивать, обобщать; способствует развитию интереса к предмету, расширяет кругозор; воспитывает бережное отношение к окружающему миру. ...
25 03 2026 10:50:11
Комбинированный урок в 5-м классе с элементами поисковой деятельности позволяет активизировать учебную деятельность, придать ей творческий хаpaктер, развивает навыки самооценки и взаимоконтроля. Урок учит детей добывать знания, развивать интерес к предметам естественно-научного цикла, применять полученные знания на пpaктике.
...
24 03 2026 19:46:42
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....
23 03 2026 4:52:52
Чарльз Дарвин в книге «Происхождение человека и пoлoвoй отбор» привел доказательства происхождения человека от обезьяноподобных предков, путем последовательных изменений в результате отбора....
22 03 2026 14:56:16
С болью В.П. Астафьев пишет, как гибнет природа, как разрушается душа человека. Ведь уничтожая природу, человек уничтожает и себя. Чем закончилась борьба человека с рыбой? После чего рыба отпустила человека? Что хотел сказать писатель, назвав свое произведение "Царь-рыба"? На все эти вопросы учащиеся находят на уроке ответы....
21 03 2026 7:23:37
Цель урока: определить суть научных экспериментов по созданию нового типа безупречных граждан в годы революции и гражданской войны; дать представление о сложности и многообразии жизни, в которой за всё приходится отвечать самому. Для анализа представлены следующие произведения: Ч.Айтматов «Тавро Кассандры», роман М,Булгакова «Собачье сердце». На уроке проанализированы исследования Н.Кольцова, А.Богданова, И.Иванова, И.Павлова в области евгеники и экспериментальной биологии....
20 03 2026 0:46:59
Автор знакомит учащихся с богатствами края, воспитывает бережное отношение к природе. Учит работать коллективно....
19 03 2026 15:23:15
Материал урока формирует понятие учащихся о генетике человека, как науке изучающей особенности наследования признаков у человека, наследственные заболевания. Знакомит с основными методами генетики человека в доступной форме. На уроке продолжается формирование умений работать в малой группе, слушать товарищей, оценивать себя и других....
18 03 2026 21:43:38
Представленная статья содержит сведения о том, как творчески подойти к проведению заключительного урока по биологии у выпускников школы....
17 03 2026 17:51:25
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.
...
16 03 2026 19:22:59
В статье приведен разбор ошибок в ответах участников заочного тестирования по биологии. Материал взят из тестов «Биология-9» и «Биология-11» и структурирован по следующим разделам биологии: ботаника, зоология, анатомия и физиология человека, экология, теория эволюции, общая биология....
15 03 2026 13:33:49
Урок учит детей не только основам рационального питания, и позволяет узнать отношение ребят к своему здоровью, обосновывает необходимость приема растительной и животной пищи, еще раз напоминает основные гигиенические правила....
14 03 2026 17:22:21
Коллективный способ обучения (авторы А.Г. Ривин, В.К. Дьяченко) основан на педагогике сотрудничества: сотрудничества по линии учитель–ученик и ученик–ученик. Коллективным способом обучения является такая его организация, при которой обучение осуществляется путем общения в динамических парах, когда каждый ученик учит каждого. Внедрение данной технологии позволяет использовать множество преимуществ. Учебный процесс организуется так, что каждый ученик активно действует в процессе всего занятия. У учащихся выpaбатываются навыки совместной работы. ...
13 03 2026 5:12:40
Во сне мозг просеивает информацию, освобождается от ненужной, фиксирует важные сведения в долговременной памяти. Эта гипотеза называется информационной....
12 03 2026 16:25:16
Данная разработка предназначена для учащихся 8-го класса. При прохождении темы "Органы чувств" более интересным и привлекательным вариантом является компьютерный. Разработка включает вводную часть, где учитель знакомит с общим понятием "анализатор", предполагает активное включение учащихся в работу по изучению данной темы, презентацию учащихся по теме "Зрительный анализатор", а также различные варианты контроля. ...
11 03 2026 20:35:55
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Первый урок в теме «Царство растений». В ходе урока учащиеся знакомятся с удивительным миром растений и их ролью в природе и жизни человека, изучают классификации растений по особенностям строения и районы их распространения....
10 03 2026 19:12:17
Экологический компонент в школьном курсе биологии необходим для формирования экологической компетентности учащихся и изучения природы во всем ее многообразии. Благодаря экологическому компоненту учащиеся изучают наиболее распространенные и важные для жизни и деятельности человека виды растений и животных; рассматривают влияние антропогенного фактора на живую природу; изучают влияние среды на здоровье человека и условия его сохранения.
...
09 03 2026 2:51:50
В данной работе представлена технологическая карта учебного занятия по биологии в 5-м классе с применением технологии интеpaктивного обучения. Цель урока: формирование ценностного отношения к биологическим знаниям, развитие естественного научного стиля мышления у пятиклассников через осмысление существенных признаков представителей разных царств живых организмов....
08 03 2026 3:55:22
Посредством театрализованного представления идет знакомство учащихся начальной школы с историей открытия витаминов, их содержанием в продуктах, значением для сохранения здоровья человека....
07 03 2026 23:51:52
Проводится в конце учебного года за счет резервного времени. Он позволяет совершить путешествие по временам года, где учащиеся знакомятся с состоянием растений, с произведениями поэтов, художников, композиторов, писавших о природе. Большое внимание уделено охране растительного мира своего региона, а также формированию активности, самостоятельности и развитию интереса к предмету....
06 03 2026 18:37:36
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....
05 03 2026 2:44:14
Одно из ведущих положений теории деятельности для эффективного обучения предполагает такую его организацию, при которой ученик сам оперирует учебным содержанием, и только в этом случае оно усваивается осознанно и прочно, а также идет процесс развития интеллекта ученикам. Новая парадигма состоит в том, что ученик должен учиться сам, а учитель – осуществлять мотивационное управление его учением.
...
04 03 2026 9:16:19
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока -сформировать у школьников научное мировоззрение на способы бесполого размножения. В презентации используются видеофрагменты и анимации, которые усиливают эффект наглядности....
03 03 2026 23:18:35
Урок посвящен проблеме влияния эмоций на здоровье человека. Автор использует интеpaктивную стратегию для повышения учебной мотивации и создания ситуаций, активизирующих познавательную деятельность учащихся через взаимодействие и взаимообучение, что способствует лучшему усвоению учащимися основных принципов здорового образа жизни, поддержания психологического здоровья....
02 03 2026 19:27:14
С помощью проблемных вопросов и задач учащиеся самостоятельно находят ответы на вопросы о сути процесса фотосинтеза и его значении. Опыты Ван Гельмонта, Д. Пристли и высказывания Тимирязева позволяют учащимся лучше понять, что такое воздушное питание растений....
01 03 2026 0:46:31
Материал расскажет школьникам о значении грудного вскармливания на первом году жизни ребенка...
28 02 2026 0:51:30
Сущность модульного обучения – это самостоятельное достижение целей учебно-познавательной деятельности в процессе работы над модулем, в котором объединены учебное содержание и приемы учебной деятельности по овладению этим содержанием. Представленный план урока по теме "Органы пищеварения" (7-й класс) состоит из двух частей: план для учителя и карточка для ученика. Такой урок ориентирован на активную учебную деятельность детей, освоение приемов, которые способствуют быстрому и качественному усвоению содержания учебных предметов и развитию у учащихся всех "само" - самопланирование, самоанализ, самоконтроль и т.д....
27 02 2026 10:11:47
Урок логически продолжает изучение эволюционного развития позвоночных животных, раскрывает черты приспособленности организмов к среде обитания, формирует самостоятельность, творческое отношение к учебе, ответственное отношение к окружающей среде, любви к природе....
26 02 2026 13:27:15
Влияние окружающей среды на организм человека огромно. Негативные факторы снижают резервные силы организма, ухудшают здоровье, уменьшают уровень работоспособности. Поэтому помимо соблюдения принципов здорового образа жизни, необходимо ещё учитывать биоритмы нашего организма, чтобы максимально выгодно использовать его резервы. Известны три вида периодических изменений самочувствия и способностей человека: физический, эмоциональный и интеллектуальный.
...
25 02 2026 1:35:53
Урок биологии выстроен в стратегии «эффективная лекция» и приема «бортовой журнал» технологии РКМЧП. Новая информация подается в виде текстового материала, подобранного самим автором, а также в форме презентации, раскрывающей классификацию основных типов экологических взаимодействий между организмами, таких как мутуализм, комменсализм, аменсализм и другие. К уроку прилагается тестовый контроль.
...
24 02 2026 19:11:15
Предлагаемая модульная программа, ставит своей целью формировать знания об онтогенезе как сложном процессе индивидуального развития каждой особи органического мира, познакомить обучающихся с типами онтогенеза и его периодами, развивать навыки работы с учебником, модульными программами....
23 02 2026 8:53:43
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 ::
Урок изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"