Урок-лекция по теме "Биотехнология". 11-й класс
Цели: рассмотреть особенности селекции микроорганизмов и их использования в хозяйственной деятельности человека; сформировать у учащихся знания о биотехнологии, ее основных направлениях – генной, хромосомной и клеточной инженерии; рассмотреть этические аспекты исследований в биотехнологии.
Оборудование: таблица “Бактерии”, “Плесневые грибы”, портрет А. Левенгука.
Ход урока
Микроб, этот гадкий утенок первых лет эпидемиологии,
благодаря успехам науки и техники, достижениям человеческого гения,
превратился в прекрасного лебедя генетической инженерии современной
биотехнологии и индустрии живых клеток.
Б.Я. Нейман
План.
1. Хаpaктеристика микроорганизмов.
2. Использование микроорганизмов с древних до наших времен.
3. Методы биотехнологии.
4. Этические аспекты некоторых исследований в биотехнологии.
1. Хаpaктеристика микроорганизмов.
Открыты в XVII веке А. Левенгуком.
1. Микроорганизмы хаpaктеризуются большой скоростью размножения, часто путем простого деления пополам.
Например: бактериальная клетка в благоприятных условиях делится пополам через каждые 20-25 минут.
2. Разнообразны по физиологическим и биохимическим свойствам, некоторые живут в условиях, не пригодных для жизни других.
Например: выдерживают высокий уровень радиации, высокие (75–105°С) и низкие (-80°С) температуры, концентрацию хлорида натрия до 30%, отсутствие кислорода (анаэробы).
3. Очень продуктивны.
Например: 1 корова массой 500 кг выpaбатывает в сутки 0,5 кг белка.
500 кг растений – 5 кг белка.
500 кг дрожжей – 50 т белка (а это масса 10 слонов!)
! При определенных условиях микробная клетка способна за равное время продуцировать в 100 000 раз больше белка, чем животная клетка. При этом использует дешевые вещества (крахмальные растворы, сточные воды).
4. Чрезвычайная приспособляемость, т.е. их можно быстро и легко селекционировать.
Например: чтобы получить новый сорт хлебного злака, необходимы десятилетия или даже столетия, а у кистевидной плесени всего за 30 лет удалось в 1000 раз повысить продуктивность.
5. Микроорганизмы повсеместно распространены в природе, играют важную роль в круговороте веществ (благодаря большому разнообразию микроорганизмы бывают автотрофами, хемоавтотрофами и гетеротрофами, в трофических цепях часто являются редуцентами).
II. Использование микроорганизмов.
Некоторые биотехнологические процессы с древних времен использовались в хлебопечении, в приготовлении вина и пива, уксуса, сыра, при различных способах переработки кожи, растительных волокон. Современная биотехнология основана главным образом на культивировании микроорганизмов (бактерий и микроскопических грибов), животных и растительных клеток.
|
Использование микроорганизмов. |
||||
| Пищевая промышленность. | Химическая промышленность. | Металлургия. | Сельское хозяйство. | Охрана природы |
| Хлебопечение, Виноделие, Сыроварение, получение молочно-кислых продуктов, уксуса, кормовых белков. |
Производство антибиотиков, витаминов, гормонов, аминокислот, синтетических вакцин, получение метана как топлива. | Выщелачивание некоторых металлов из бедных руд (медь, уран, золото, серебро). | Производство силоса и азотфиксаторов, биологическая защита растений. | Очистка сточных вод. Ликвидация разлива нефти. |
III. Биотехнология – производство необходимых человеку продуктов и материалов с помощью биологических объектов и процессов. (Появление термина “биотехнология” в 1970-х гг. связано с успехами молекулярной генетики.)
Методы биотехнологии:
1) Клеточная инженерия – метод получения новых клеток и тканей на искусственной питательной среде. В основе метода лежит высокая способность живых культур к регенерации.
1-ый метод – Культивирование. Метод основан на способности клеток растений и животных делиться при помещении их в питательную среду, где содержатся все необходимые для жизнедеятельности вещества. Клетки растений обладают свойством, которое позволяет им при определенных условиях сформировать полноценное растение.
Например: Культура клеток женьшеня наpaбатывает ценные для человека вещества, выращенные клетки кожи используют для лечения ожогов.
2-ой метод – Реконструкция (метод “in vitro”– в пробирке). Помещая клетки растений в определенные питательные среды, размножают редкие и ценные виды. Это позволяет создавать безвирусные культуры редких растений.
3-ий метод – Клонирование. Метод пересадки ядер соматических клеток в яйцеклетки позволяет получать генетической копии одного организма.
Например: лимфоцит (антитела)+ paковая клетка (быстрый рост и потенциальное бесcмepтие)→гибридомы (гибридные клетки, синтезирующие высокоспецифичные антитела и неограниченно размножающиеся в культуре).
2) Хромосомная инженерия
1-ый метод– Метод гаплоидов. Метод основан на выращивании гаплоидных растений с последующим удвоением хромосом. Всего за 2–3 года получают полностью гомозиготные растения вместо 6–8 лет инбридинга.
2-ой метод-Метод полиплоидов. Получение полиплоидных растений в результате кратного увеличения хромосом
3-ий метод-замена некоторых хромосом в геноме одного организма на сестринские из генома другого организма этого же или близкого вида.
3) Генная инженерия – основана на выделении (или на искусственном синтезе) нужного вида из генома одного организма и введении его в геном другого организма, зачастую далекому по происхождению (впервые процесс был проведен в 1969 году).
| ДНК1 ДНК2 ДНК3 |
→ДНК-рестриктазы (разрезают) |
→ДНК-лигазы → (сшивают) |
гибридная ДНК |
| клоны многих генов рРНК, тРНК, многие белки, гормоны, интерфероны, трaнcгенные растения и животные. |
– “Вырезание” ферменты-рестриктазы (генетические ножницы),
– затем “вшивание” – ферменты-лигазы в плазмиду+ маркерные гены,
– введение плазмиды в клетку реципиента,
– отбор тех бактерий, в которых успешно работают внедренные гены.
Например: Излюбленный объект генных инженеров – кишечная палочка. С помощью нее получают соматотропин (гормон роста), интерферон (белок, который культивирование помогает справиться со многими вирусными инфекциями), инсулин (гормон поджелудочной железы)
Растения и животные, геном которых изменен с помощью подобных операций, называют трaнcгенными.
В 1983 в США, Бельгии и Германии впервые получены трaнcгенные растения.
Сейчас – 17 стран выращивают трaнcгенные растения, которые имеют необходимые для человека сроки созревания, их плоды обладают способностью к длительному хранению и не теряют товарный вид при трaнcпортировке. Уже получены трaнcгенные свиньи, овцы и кролики в геном которых были введены гены различного происхождения – вирусов, микроорганизмов, грибов, человека; получены трaнcгенные растения с генами животных, микроорганизмов, вирусов и искусственно созданными генами. Большая часть трaнcгенных культур выращивается в США.
Например: Китай – табак, рис, соя, томаты, быстрорастущие сорта, которые могут расти на засоленных почвах.
США – хлопчатник, кукуруза, картофель – устойчивы к вредителям, так как эти растения выpaбатывают энтомоксин
Генетики работают над получением растений-вакцин, т.е. растений содержащих готовые антитела на различные заболевания или вещества, препятствующие развитию болезни.
Например: картофель выpaбатывает антитела холеры (Россия). Красный помидор содержит в 3,5 раза больше ликонина (красный пигмент). Ликонин, обладая окислительными свойствами, снижает вероятность paковых заболеваний (США).
IV. Этические аспекты развития некоторых исследований в биотехнологии.
– Клонирование человека.
– Создание генетически модифицированных штаммов вирусов и бактерий.
Закрепление.
Беседа по вопросам:
1. Почему селекция микроорганизмов приобретает очень большое значение в
настоящее время?
2. Что такое биотехнология и каковы ее задачи?
3. Каким образом используются микроорганизмы в биотехнологии?
4. Почему некоторые биотехнологические исследования представляют опасность для
человечества?
Домашнее задание. Подготовиться к зачету.
Литература:
- Биология 10 класс: поурочные планы по учебнику Д.К. Беляева, П.М. Бородина, Н.Н. Воронцова. IIч./ авт.-сост. А.Ю Гаврилова – Волгоград: Учитель, 2006.
- Биология 10 класс: поурочные планы по учебникам В.К. Шумного, Г.М. Дымшица, А.О Рувинского, В.Б. Захарова, С.Г. Мамонтова, Н.И. Сонина. Профильный уровень /авт.– сост. О.А. Ващенко – Волгоград: Учитель, 2009.
- Пепеляева О.А., Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей биологии: 9 класс. –М., ВАКО, 2006.
Комментарии:
В статье дано определение самостоятельной работы, рассмотрены уровни самостоятельной деятельности учащихся в соответствии с их учебными возможностями, требования к организации самостоятельных работ на уроке и виды самостоятельных работ....
28 02 2026 6:34:36
Урок немецкого языка в 11-м по теме:"Культура и музыка" рассчитан на закрепление речевого материала и развитие коммуникативных возможностей учащихся. На уроке используются различные виды деятельности: информационно-поисковое чтение, текст, диалогическая речь....
27 02 2026 17:36:22
Урок направлен на изучение наиболее распространенных видов соцветий. Прививает навыки в определении простых и сложных соцветий и в записи их схем. Раскрывает биологическое значение соцветий, формирует эстетическое отношение к окружающему миру....
26 02 2026 10:36:15
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
К уроку составлена технологическая карта. Рассмотрена деятельность учителя и ученика на уроке биологии....
25 02 2026 11:37:43
Биологическая игра выполнена в программе Microsoft Power Point. Игра рассчитана на 40–45 минут (1 урок), состоит из 22 слайдов. Проводилась с учащимися разного возраста (6–11-е классы). Разделы игры: ученые, науки, праздники. Материалы разделов подбирались по содержанию учебных программ по биологии 6–11 классов. После задания следует слайд с ответами....
24 02 2026 13:27:56
Учитель продолжает формировать представления о возникновении Земли. На уроке рассматриваются особенности внутреннего строения и внешних оболочек Земли. Рельеф Земли. Создаются условия для развития самостоятельной познавательной деятельности учащихся на уроке с целью углубления знаний....
23 02 2026 2:40:49
В представленной разработке главный принцип - максимальная самостоятельность учащихся в познавательном процессе при организации разнообразия видов деятельности. Используя данную методику, можно проектировать индивидуальную образовательную траекторию учащегося, позволяющую осуществлять самообучение, регулировать не только темп работы, но и содержание учебного материала.
...
22 02 2026 8:50:41
Урок формирует представления учащихся о разнообразии насекомых, об особенностях их строения и жизнедеятельности. Они учатся различать представителей различных отрядов насекомых....
21 02 2026 23:23:52
![]("/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....
20 02 2026 22:55:22
Цель урока: повторение и обобщение знаний учащихся о закономерностях наследования признаков у растений, животных, человека....
19 02 2026 21:50:40
Цель занятия: знакомство с законами памяти, приемами запоминания информации; усвоение знаний по теме «Земноводные»; формирование умений мотивации, самоорганизации учения; развитие интеллектуальных умений: анализировать, классифицировать факты, выдвигать гипотезу, доказать, обобщать, делать выводы; формирование ценностного отношения к окружающему миру, товарищам, самому себе, своей деятельности....
18 02 2026 0:30:57
Урок проводился с учащимися 9-го класса, которые имеют различные отклонения в развитии. Учащиеся данного класса имеют значительный недостаток уровня интеллекта, стойкое недоразвитие уровня познавательной способности, мышления и речи.
...
17 02 2026 8:17:34
Урок ориентирован на воспитание здорового образа жизни. Используются современные технологии с применением мультимедийного проектора. В созданной презентации во время урока на экране представляются материалы в виде схем "Хромосомные перестройки", понятия, графики, рисунки, над которыми надо подумать, сделать анализ, сравнение. После каждого пункта плана учащиеся делают вывод, который фиксируется на экране: например, «мутации часто встречаются, рецессивные, устойчивые»....
16 02 2026 6:46:14
Сценарий урока в форме интеллектуальной игры «Своя игра» для учащихся 5-х классов....
15 02 2026 14:38:55
Информационно-коммуникационные технологии, микроисследования и работы с дополнительными источниками информации, межпредметные связи с физикой и литературой позволяют глубоко изучить учебный материал, развивают мышления воспитанников, навыки работы с информацией и помогают расширить воспитательные возможности урока....
14 02 2026 23:34:25
В разработке урока, посвященного первой эволюционной теории Ж.Б. Ламарка, показана деятельность учителя с элементами тьюторства, что позволяет более успешно осваивать учебный материал. Отличие данного урока от обычного заключается во внедрении в структуру урока тьюториалов, позволяющих в рамках активного обсуждения составить алгоритм нового типа обработки информации (составление интеpaктивных схем)....
13 02 2026 9:58:48
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....
12 02 2026 18:15:50
Цель лабораторной работы – доказать, что в лепестках цветов растений нет белого пигмента, изучить свойства антоцианов и объяснить изменение цвета цветов, плодов растений....
11 02 2026 9:25:56
Урок адресован учителям биологии, географии, ОБЖ, может быть использован как внеклассное мероприятие. Использованы элементы современных образовательных технологий: технологии проблемного обучения, здоровьесберегающие, информационные, игровые технологии, развитие критического мышления....
10 02 2026 18:18:11
Данная работа представляет собой методическую разработку урока развития речи для учащихся 6–8-х классов. Он направлен на формирование интереса к своему родному краю, землякам. Это должно стать стимулом для изучения истории Нижнего Новгорода, а вместе с ней и истории нижегородской науки, так как многие имена выдающихся ученых, творческих деятелей увековечены в названиях улиц....
09 02 2026 12:43:41
Урок биологии, посвященный повторению темы «Корень». Учащиеся вспоминают и закрепляют пройденный материал, развивают чувство комaндной работы....
08 02 2026 5:52:33
Представлен урок изучения нового материала с ИКТ, активизирует познавательную деятельность. Учащиеся выполняют задания, развивающие интеллектуальные способности, совершенствуют умения самостоятельно добывать знания и анализировать их. Цель урока: познакомить с понятием "корневое питание"; сформировать понятие о корневом питании, удобрениях, восходящем токе....
06 02 2026 19:45:16
Курс разработан с учетом основных направлений модернизации общего образования. Реализация этого курса позволяет формировать у школьников интерес к профессиям, связанным с биологическими знаниями и с использованием персонального компьютера; предоставляет им возможность углубить свои знания, умения и навыки в решении задач по биологии с использованием ПК....
05 02 2026 15:47:30
Дидактические игры являются неотъемлемой частью учебного процесса в малочисленной школе, где поддерживать интерес учащихся в течение урока и на протяжении нескольких уроков особенно трудно. Дидактическая игра является хорошей основой для установления связей биологии с предметами художественно-эстетического цикла. Игра во многом обеспечивает доступность изучения учебного материала, не нанося ущерба его научности....
04 02 2026 12:31:54
Ламарк был деистом и считал, что творец создал материю и законы ее движения, но на этом и прекратилась творческая деятельность творца, а все дальнейшее развитие природы происходило соответственно ее законам....
03 02 2026 16:10:55
Тема "Основы генетики" — одна из самых сложных для понимания учащимися. Зачастую у учащихся формируются эпизодические знания, заучиваются основные термины и понятия, но не складывается целостная взаимосвязанная картина генетики как науки. Поэтому, чтобы привлечь и заинтересовать учащихся данными уроками, необходимо использовать как можно больше познавательных заданий пpaктического хаpaктера, показать тесную связь данной науки с жизнью, в решении различных жизненных ситуаций. Я предлагаю разработку открытого повторительно-обобщающего урока "Генетика и медицина". Урок построен на основе сочетания модульной и информационной технологий....
02 02 2026 10:25:48
На данном уроке учащиеся узнают анатомо-физиологические понятия о сердечном цикле и автоматизме работы сердца.
...
01 02 2026 1:30:51
Электронное пособие предназначено для учащихся 6–7-х классов. Выполнено пособие в программе Microsoft PowerPoint. Традиционно в школе изучаются семь семейств покрытосеменных из классов двудольных и однодольных. Определительные карточки сложны для использования. Атлас-определитель позволит ученикам быстро и просто определить 51 вид растений....
31 01 2026 3:15:42
Урок систематизирует знания учащихся о вирусах. Подробнее рассматривается вирус птичьего гриппа.
...
30 01 2026 20:24:42
Представлен конспект урока с компьютерной поддержкой и организацией работы с текстами в малых группах.
...
29 01 2026 19:28:38
Урок изучения нового материала, ученики работают в группах. Каждая группа изучает по одной системе органов класса рыб, на примере речного окуня, сравнивая с аналогичной системой китов. В конце урока учащиеся отвечают на проблемный вопрос урока: кит – это рыба? Урок сопровождается презентацией....
28 01 2026 1:58:56
Урок биологии проведен на неделе естественных наук. Урок-проект полного цикла. Ученики, изучив материал по плоским червям, создали памятку «Предупрежден – значит, вооружен»....
27 01 2026 18:11:48
Закрепление и расширение знаний о значении эндокринной системы, особенностях функционирования желез внутренней секреции. Научиться определять болезни, связанные с гипо- или гиперфункцией желез внутренней секреции на примере литературных героев....
26 01 2026 18:55:42
Выделение — процесс, обеспечивающий выведение из организма образующихся в процессе жизнедеятельности вредных веществ, избытка воды и солей. В совокупности с...
25 01 2026 3:49:39
Весь урок построен так, чтобы каждый ученик мог не только получить определённые знания по теме, но и научиться делать самостоятельные выводы, прогнозировать последствия своих решений. На уроке знания выстраиваются, а не даются. Идеи этого урока – сотрудничество, сотворчество, совместный поиск – учеников и учеников, учеников и учителя.
...
24 01 2026 11:40:59
Представлен сценарий урока памяти, посвященного теме войны. Цель урока – воспитать чувство патриотизма, гордости за свою страну; расширить представления учащихся о Великой Отечественной войне, героизме советского народа....
23 01 2026 19:29:16
Урок расширяет знания учащихся о заболеваниях кожи; формирует гигиенические навыки; развивает навык самостоятельной работы учащихся с дополнительной литературой, видеофрагментами, интерес к предмету.
...
22 01 2026 23:21:57
Основное содержание урока литературы с элементами интеграции по теме "Быть человеком - это и значит чувствовать, что ты за всё в ответе" – инсценированное чтение отрывков из сказки "Маленький принц" с комментариями учителя, беседа по сказке, исполнение группой детей вальса цветов, песни "Маленький принц", пpaктическая работа: посадка детьми семян цветов....
21 01 2026 12:42:32
Предлагаемая интеллектуальная игра является прообразом игры «Своя игра». Разработка содержит презентацию, на которой находится игровое поле, состоящее из пяти секторов с различного рода заданиями. Каждый сектор содержит вопросы различной стоимости. Чем выше цена вопроса, тем он, как правило, сложнее. Данное мероприятие может с успехом быть проведено в рамках недели биологии....
20 01 2026 12:53:19
Урок повторения и обобщения знаний о прокариотах в 10-м классе - хорошая возможность для формирования и развития надпредметных умений и навыков. Таких как: умение применять знакомые термины, анализировать, обобщать, делать выводы, составлять схемы по прочитанному тексту, классифицировать и выделять основание классификации.
...
19 01 2026 14:22:25
Урок повторяет и закрепляет знания учащихся по теме «Питание и пищеварение» через вовлечение их в активную деятельность на уроке. В ходе урока также проводится обобщение знаний. Урок позволяет проверить несколько компонентов: знание теории, умение восстанавливать схемы, обобщать и выделять существенные признаки. Урок также формирует навыки общения, сотрудничества, коллективизма....
18 01 2026 6:49:20
На уроке используются разные формы работы, направленные на учет разных способов восприятия. Для аудиалов предлагаются задания по проговариванию значения органов цветка, для кинестетиков - работа по созданию цветка и письменные работы в тетради. Весь урок имеет большую наглядность, что важно для визуалов. Все этапы урока предусматривают использование личного жизненного опыта каждого ученика, ориентированы на эмоциональную сферу....
17 01 2026 10:18:21
Наркотик заставляет нервные клетки постоянно выбрасывать в кровь эндорфины, при этом они истощаются и погибают. Человек утрачивает способность объективной самооценки. Наркотики по химическому строению схожи с ферментами и витаминами и вместо них включаются в обмен веществ. Когда всеми реакциями организма управляют наркотики, человек становится наркоманом....
16 01 2026 14:45:42
Изучая данную тему, обучающиеся узнают об особенностях пластического и энергетического обмена в клетке, однако изучению условий протекания данных процессов уделяется недостаточное внимание. Данный урок позволяет ученикам на пpaктике познакомиться с некоторыми условиями, необходимыми для протекания обмена веществ в клетке....
15 01 2026 0:16:36
Вашему вниманию предлагается нестандартный урок — игра с использованием программы Notebook для интеpaктивной доски SMART Board. Интеpaктивная доска позволяет совершать увлекательные путешествия по стране знаний.
...
14 01 2026 10:39:24
Урок знакомит с основными признаками животных, существенными признаками строения и жизнедеятельности простейших, учит различать изученные объекты в таблицах; объясняет роль простейших в жизни человека....
13 01 2026 7:28:11
При обучении биологии использование компьютера эффективно на уроках изучения нового материала, при отработке умений и навыков (обучающее тестирование), при проверке знаний учащихся, а также во время проведения биологического пpaктикума. В статье я представляю свой опыт использования ИТ на уроке биологии по теме "Вирусы"....
12 01 2026 6:28:10
Урок-пресс-конференция в 8-м классе с целью расширить знания учащихся о гигиене органов пищеварения, мерах профилактики желудочно-кишечных заболеваний....
11 01 2026 23:44:44
Рыбы служат источником лекарственного рыбьего жира, богатого витамином A и D, рыбного клея, кожи, рыбной муки, используемой на корм скоту....
10 01 2026 11:17:17
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 ::
