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 ходе этого занятия развивается интерес к природным явлениям, дети, работая с натуральными объектами – семенами, узнают много нового. Это занятие интересно не только младшим школьникам, но и ребятам 5–7-х классов. Работа с семенами позволяет сделать процесс преподавания более привлекательным, расширяет кругозор, заставляет волноваться, переживать за каждое семя....
26 07 2026 1:16:15
Урок-путешествие по природоведению для 5-го класса. Разработан в соответствии со структурой программы для общеобразовательных школ авторов А.А.Плешакова и Н.И.Сонина и учебника для общеобразовательных школ этих же авторов. Тема изучается в течение двух уроков. На первом уроке изучается новый материал, а на втором уроке проводится завершение его изучения и закрепление полученных знаний. На дом учащиеся получают творческое задание....
25 07 2026 12:18:28
Урок знакомит с традиционными методами селекции – отбором и гибридизацией – и современными методами генной, хромосомной и клеточной инженерии, которые позволяют получать необходимые человеку сорта, породы и штаммы микроорганизмов, устойчивые к болезням и вредителям, с новыми качествами и свойствами. Такие организмы называют геномодифицированными.
...
24 07 2026 13:25:31
Цель: изучить основные особенности строения и жизнедеятельности бактерий. Задачи урока: познакомить обучающихся с самыми древними, микроскопическими живыми организмами – бактериями; сформировать у обучающихся знания о многообразии форм, строении, распространении, питании, размножении, образовании спор у бактерий....
23 07 2026 12:19:28
Урок изучения нового материала в 10-м классе по теме "Моногибридное скрещивание" с использованием презентации, которая подготовлена в программе Microsoft Power Point и видеофрагмента с дикторским текстом из УМК "Виртуальная школа Кирилла и Мефодия 2003-медиатека". Основные опopные моменты урока появляются на экране с помощью мультимедиапроектора....
22 07 2026 3:53:51
Раздел является одним из наиболее сложных для понимания в школьном курсе общей биологии. В экзаменационной работе ЕГЭ по биологии данный раздел проверяется на базовом, повышенном и высоком уровне, что требует от выпускников не только воспроизводить свои знания, но и уметь применять их в новой ситуации. Урок обобщения знаний направлен на развитие умений обобщать и анализировать информацию, давать аргументированную оценку суждений....
21 07 2026 1:51:42
Концентрическая система преподавания биологии предполагает получение основ знаний по "Общей биологии" ещё в 9-м классе. В 10–11-м классе ребята выходят на "новый виток", изучают общую биологию снова, что позволяет использовать не столько образовательный, сколько развивающий и воспитательный аспект содержания предмета....
20 07 2026 23:24:15
На занятии учащиеся знакомятся с представителями класса паукообразных на примере отрядов “Скорпионы”, “Пауки”, “Клещи” и “Сенокосцы”; с их значением в природе и для человека. Материал для урока может использоваться в зависимости от технических возможностей учителя....
19 07 2026 23:33:18
На уроке учащиеся узнают о составе почвы, о значении перегноя для плодородия почвы....
18 07 2026 0:23:43
В рамках данного урока хорошо прослеживается междисциплинарная связь: экология, география, калмыцкий язык, литература. Разработка насыщена приемами здоровьесберегающих технологий. Используются дидактическая игра, методы самостоятельной работы и работы под руководством преподавателя, методы контроля и самоконтроля....
17 07 2026 10:36:46
Урок является итоговым по теме «Опopно-двигательная система». К уроку учащиеся готовят небольшие сообщения. В конце урока проводится тестовая работа на проверку конкретных знаний по изученной теме. На уроке ведётся пропаганда здорового образа жизни.
...
16 07 2026 6:43:58
На уроке учащиеся знакомятся с особенностями строения растений класса двудольных, хаpaктерными признаками растений семейства розоцветных, их роли в природе и в жизни человека.
...
15 07 2026 1:10:20
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....
14 07 2026 10:38:50
В разработке представлены пpaктические методы изучения памяти: тестирование, самодиагностика, игра. Актуализация темы и активизация познавательного интереса показана посредством беседы с опорой на положительные эмоциональные воспоминания....
13 07 2026 1:33:36
Углубленное изучение биологии не может ограничиваться лишь традиционными занятиями или чтением спецлитературы. Оно предполагает применение разнообразных форм индивидуальных и групповых занятий, в числе которых "биологический бой" является одной из самых эффективных для контроля и актуализации знаний учеников. Данная форма разработана автором и применяется на уроках и в процессе подготовки к биологическим олимпиадам, ее эффективность многократно подтверждена результатами учащихся....
12 07 2026 9:55:32
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Предложенная форма изложения известных (и не очень) фактов о жизни и труде М.В. Ломоносова воспитывает патриотизм учащихся, а также подает пример нестандартного подхода к изучению проблемы. Материалы статьи предназначены для классного часа, а также рекомендованы всем любителям «живой» истории....
11 07 2026 8:44:44
На уроке учащиеся знакомятся с терминологией, особенностями строения пoлoвoй системы и нереста рыб как первых позвоночных животных. Комбинированный урок с применением ИКТ. Презентация позволяет учителю быстро проверить уровень усвоения школьниками предыдущего материала и сразу оценить его....
10 07 2026 15:26:50
Цели урока: закрепить знания о строении прокариот, раскрыть картину эволюционного развития организмов, изучить строение ядра эукариот....
09 07 2026 8:45:25
Бинарный урок биологии и истории для 8-го класса имеет своей целью на примере деятельности выдающихся ученых XIX века показать их самоотверженность и целеустремленность в становлении и развитии целого ряда наук и научных направлений, а также проследить взаимосвязь истории и биологии. Данная форма очень уместна при проведении предметных недель по биологии и истории....
08 07 2026 1:42:47
В ходе урока учащиеся определяют понятия «зародыш», «двудольные», «однодольные», «вегетативные органы», «репродуктивные органы». Анализируют типы семян. Узнают и запоминают строение семян двудольных и однодольных растений....
07 07 2026 9:31:37
На уроке содержание обучения представляется в информационных блоках, усвоение которых осуществляется в соответствии с целью. Каждый ученик получает от учителя советы в письменной форме, как рациональнее действовать, где найти нужный учебный материал и т.д....
06 07 2026 4:13:32
Урок показывает единство строения и функции опopно-двигательной системы, значение физкультуры и спорта для формирования здорового образа жизни человека. Как показала пpaктика, такой метод урока активизирует познавательный и творческий интерес учащихся, фантазию, воспитывает патриотизм и чувство гордости за свою родину....
05 07 2026 10:32:18
Занятие позволяет сформировать представление о современном экологическом состоянии реки Амур, его биоразнообразии. Учащиеся совместно с педагогом открывают тайны подводного мира Амура через беседу, выполнение самостоятельной работы, решение кроссворда....
04 07 2026 3:36:41
Основа занятия – известная сказка Всеволода Гаршина "Лягушка-путешественница". Сказка сопоставляется с реальными фактами о местообитании, особенностях питания и схемах поведения разных видов лягушек, которых школьники могут встретить в природе во время путешествия. В качестве творческой работы предлагается выполнить оригами "Лягушка". Развивается мелкая моторика детей....
03 07 2026 22:52:25
На занятии используются проблемные вопросы и задания, построенные на содержании учебного материала, учитель тем самым способствует развитию проблемного мышления у школьников. Учебный материал разбивается на 3–4 части, к которым конструируются проблемные задания. Урок становится ярче, если используются компьютерные технологии, урок помогает учащимся овладевать новыми способами поиска информации.
...
02 07 2026 10:22:30
Данный урок стоит в разделе «Основы учения об эволюции» по учебнику «Общая биология» для 10–11-х классов, авторы А.А. Каменский, Е.А. Криксунов, В.В. Пасечник. Учитель использует ИКТ, применяет такие формы организации познавательной деятельности учащихся, как групповую и индивидуальную. На уроке организуется поиск информации в учебной и дополнительной литературе. Урок сопровождается УМК «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия» «Общая биология. 11 класс» и медиопрезентацией....
01 07 2026 2:30:23
Урок "Галактики. Многообразие галактик" по теме "Вселенная" (предпоследний урок) проводится в 5-м классе по программе А.А. Плешакова, Н.И. Сонина. Цель урока - обеспечение условий для становления ребенка как субъекта учебной деятельности. Игровые методики применяются для стремления учащихся к творчеству, к самовыражению, самоутверждению, самореализации. Современные компьютерные технологии позволяют на этапе объяснения новой темы использовать слайд-шоу, позволяющее расширить иллюстрационный ряд, придать ему большую эмоциональность....
30 06 2026 19:49:43
В работе представлены вариативные разработки уроков по теме «Вегетативное размножение крупнолуковичных цветочных культур». Использованный теоретический и пpaктический материал основан на опыте собственных исследований, осуществленных на агробиостанции Мичуринского государственного педагогического института....
29 06 2026 16:32:42
На уроке учащиеся знакомятся с некоторыми видами голосеменных растений Амурской области, с представителями семейств хвойниковые, сосновые. Развивают познавательный интерес к природе Амурской области. Формируют навыки умения самостоятельно приобретать, обобщать и сравнивать знания....
28 06 2026 22:28:31
На уроке изучаются возможности использования приемов для формирования личности учащихся на уроках биологии, проводится диагностика пpaктического применения приемов, формируется среда личностно ориентированного развития учащихся....
27 06 2026 7:36:19
Образование новых видов — важнейший процесс в эволюции органического мира. Неоднородные условия существования в различных частях ареала вида могут направлять отбор в различных направлениях. Это приводит к дивергенции (расхождению признаков)...
26 06 2026 13:18:26
Завершающий урок в теме «Дыхание» (9-й класс) позволяет осуществить межпредметные связи. Рассматриваются вопросы химии, биологии, экологии и профилактики здорового образа жизни. Решаются задачи: повторение и закрепление основных понятий темы, умение наблюдать, сравнивать, делать выводы. Использована деловая игра (экологи, врачи) и групповая форма работы. Контроль знаний осуществляется при помощи тестирования, устного опроса, заполнения таблиц, составления логических схем....
25 06 2026 3:51:32
Материалы урока можно использовать для проведения предметной недели или как обобщающий урок.
...
24 06 2026 22:59:30
Селье назвал их «маленькими органами большого значения». С целью акцентирования внимания на важной роли желез внутренней секреции в регуляции функций организма разработан урок обобщения и систематизации знаний по соответствующей теме.
...
23 06 2026 13:46:24
Деление клетки – тема, изучаемая в школе, привлекает внимание учащихся. На примерах можно показать, как развивается клетка. В дальнейшем к этой теме можно будет вернуться при индивидуальном развитии и изучении генетики....
22 06 2026 14:20:42
Цель занятия-экскурсии – показать, что состояние живой природы зависит от погодных условий, времени дня, состава и структуры почвы; подчеркнуть необходимость знания географических закономерностей; закрепить знания о назначении географических приборов и живых барометров для определения погодных условий....
21 06 2026 11:41:43
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. ...
20 06 2026 5:23:38
В статье рассказывается о том, каким материалом должен владеть учитель и как вести подготовку учащихся к ЕГЭ. Составлен примерный тематический план повторения учебного материала. Обращается внимание на пpaктическую направленность курса. Приводится перечень методических пособий для подготовки к экзамену. Предлагается план самостоятельной подготовки учащихся. Даны рекомендации по оформлению стенда "Как готовиться к ЕГЭ". Предлагается план работы на уровне районных методических объединений....
19 06 2026 6:55:40
Урок раскрывает понятия гигиены одежды, обуви, кожи, профилактики и оказания первой помощи при ожогах и обморожениях. Цели урока: развивать общебиологические понятия о взаимосвязи здоровья человека и соблюдения личной гигиены, формировать бережное отношение к своему здоровью....
18 06 2026 6:44:26
Загрязнение окружающей среды, изменение ее человеком — одна из глобальных проблем. Лучше почувствовать эту проблему помогают примеры своей местности. Вопросы экологии чаще поднимаются на уроках географии и биологии. Поэтому мы решили объединиться и ежегодно проводить двухчасовую экскурсию....
17 06 2026 21:40:30
Представлен урок биологии в 7-м классе с использованием интеpaктивной доски Hitachi и мультимедийных пособий. В ходе урока представлено использование ИКТ, что расширяет возможности учителя, позволяет разнообразить его методический арсенал, активизировать познавательную деятельность учащихся. Данный опыт может быть интересен учителям других предметов, как пример использования интеpaктивной доски и мультимедийных пособий....
16 06 2026 4:25:23
Задачи образования в современных условиях невозможно решить, используя устаревшие методы обучения. Все больше возрастает роль хорошо организованной учебной деятельности учащихся на уроке, деятельности, помогающей учащимся самим осваивать приемы работы с натуральными объектами, микроскопами и другими приборами, отбирать нужные им знания....
15 06 2026 5:18:18
В представленной разработке предложен один из вариантов использования информационных технологий на уроках биологии. В материале применяются компьютерные модели, которые позволяют лучше понять процессы, происходящие в клетке. Оптимальное сочетание различных форм и методов позволяет лучше усвоить сложный материал.
...
14 06 2026 8:42:57
Урок позволяет раскрыть особенности строения и образа жизни птиц разных экологических групп.
...
13 06 2026 6:14:12
Решать проблемный вопрос "Почему витамины — обязательная часть пищи и как их сохранить в пищевых продуктах?" помогают частично-поисковый и исследовательский методы. Изучение нового материала строится на использовании субъектного опыта учеников, и новый материал лишь уточняет и дополняет знания учащихся. Работа в группах способствует формированию коммуникативной, информационной и технологической компетентностей учащихся.
Результат учащиеся получают непосредственно на уроке, он является личностно-значимым, поэтому данное учебное занятие можно назвать здоровьесберегающим....
12 06 2026 14:18:35
Внеклассное мероприятие способствует развитию познавательного интереса к науке биологии, любознательности, творческих способностей на основе личностно ориентированного подхода к учащимся. Направлено на воспитание любви, чуткости, бережного отношения к природе, пробуждает способности увидеть и осознать её красоту. Формирует экологическую культуру, интерес и желание детей участвовать во внеклассных мероприятиях, стремление к пропаганде ответственного отношения к окружающей природе....
11 06 2026 3:13:51
На уроке используется групповой метод работы учащихся. Повторение и закрепление материала осуществляется за счет многократной и вариативной переработки. Тема интересная и имеет большую пpaктическую значимость. ...
10 06 2026 14:15:22
Урок проводится по программе «Программа-2100». Опираясь на знание элементарных законах природы и приспособленности животных к различным средам обитания, дети по изображениям древних ящеров сравнивают их с современными животными. Урок развивает у детей логическое мышление, внимательность и умение анализировать....
09 06 2026 15:34:18
Одно из важнейших свойств всех живых организмов —способность к движению. Особенно сложными и разнообразными движениями отличаются многоклеточные животные....
08 06 2026 16:35:22
Разработка урока по теме "Члeнистоногие" в форме защиты проектных работ. Также в разработке урока представлены два варианта письменных работ для итогового контроля знаний учащихся....
07 06 2026 9:14:46
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 ::
