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:
Использование технологических карт помогает реализовать цели школьного образования: научит учиться, решать стандартные и творческие задачи, ориентироваться в окружающем мире. Предлагается несколько технологических карт уроков в 9-м классе по теме «Основы учения о клетке» (программа: И.Н. Пономарева «Основы общей биологии; учебник: И.Н. Пономарева, О.А. Корнилова, Н.М. Чернова «Основы общей биологии», 9-й класс)...
11 03 2026 11:45:38
В центре внимания современных эффективных форм и методов – самостоятельная образовательная деятельность и интенсивное групповое взаимодействие. Коллективные способы обучения развивают мышление, интересы и склонности учащихся, социальные навыки, реализуют их потребности в общении. В статье приведены примеры использования КСО на уроках биологии....
10 03 2026 14:45:25
Урок с презентацией по курсу биологии для 6-го класса по программе Н.И. Сонина поможет учителю раскрыть сущность обмена веществ и превращения энергии в живых организмах. Компьютерная презентация с настроенной анимацией позволяет обучающимся раскрыть особенности процессов, составляющих обмен веществ у растений и животных, и выявить значение обмена веществ и энергии для жизни на Земле....
09 03 2026 15:29:37
На уроке учащиеся обобщают и систематизируют полученные знания об особенностях каждого отдела пищеварительной системы человека. Урок способствует воспитанию и пропаганде правил гигиены питания и бережного отношения к собственному здоровью....
08 03 2026 16:14:17
Урок биологии в 6-м классе с целью познакомить учащихся с видоизмененными подземными побегами, их биологическим и хозяйственным значением, а также обобщить знания учащихся об особенностях строения и жизнедеятельности стeбля; роли стeбля в обеспечении целостности растения....
07 03 2026 13:57:41
Цель урока: изучить и закрепить знания о многообразии насекомых, значение в природе и жизни человека. В течение урока учащиеся познакомятся с некоторыми отрядами насекомых, их значением. В урок включен региональный компонент: знакомство учащихся насекомыми, занесенными в Красную Книгу Республики Татарстан. В конце урока закрепляется изученный материал в форме викторины, комaндной игры....
06 03 2026 4:55:51
Учащиеся узнают об историческом усложнении растений на основе изучения особенностей размножения голосеменных, их строения, разнообразия. У учащихся формируются знания о хвойных растениях на примере сосны, ели и других ценных хвойных растений....
05 03 2026 17:50:13
Представлен конспект урока биологии в 10-м классе по теме "Взаимосвязь строения и функций органоидов клетки"....
04 03 2026 11:12:24
Задачи: расширить знания учащихся по особенностям выращивания плодово-ягодных культур; показать межпредметную связь математики и биологии; способствовать развитию приемов умственной деятельности....
03 03 2026 4:43:33
Целью урока является восприятие, осознание нового материала и его закрепление. При проверке домашнего задания использованы дифференцированные задания трех уровней. При изучении нового материала, повторении и закреплении использованы слайды презентации....
02 03 2026 18:34:38
Научить ученика самостоятельной работе с материалом учебника - важная ступень обучения пятиклассников. Развивая познавательный интерес, создавая условия необходимости самостоятельного получения знаний, ученик учится действовать, а это важная задача образования Нового времени. Постановка урока дает возможность каждому ученику проявить себя на определенном этапе урока.
...
01 03 2026 14:58:45
В статье излагается материал об особенностях высшей нервной деятельности человека; раскрывается значение фаз сна; рассматривается специфика патологий сна и сновидений, дается понятие сна как суточного биоритма....
28 02 2026 4:53:15
Процесс откладывания икры самками и оплодотворение ее cпepматозоидами самцов называется нерестом. На период нереста рыбы ищут благоприятные условия для развития потомства, поэтому часто уходят из привычных мест обитания....
27 02 2026 14:51:40
Кольчатые черви обладают рядом прогрессивных признаков, к числу которых относится появление сегментации, целома, кровеносной и дыхательной систем, а также повышение организации выделительной и нервной систем....
26 02 2026 8:12:17
Заключительный урок проводится в форме игры-соревнования. Позволяет в занимательной форме провести смотр знаний учащихся и проверить их теоретические знания. Развивает интерес к предмету и познавательную активность учащихся....
25 02 2026 15:33:29
У некоторых растений в процессе эволюции отдельные части побегов сильно изменились: листья, например, превратились в усики или колючки. Чем же может...
24 02 2026 21:58:32
Урок биологии в 7-м классе с использованием регионального компонента. Учащимся будет интересно узнать особенности строения и жизнедеятельности растений класса голосеменных, которые произрастают на территории Красноярского края: сосна обыкновенная, сосна сибирская, сосна кедровая, лиственница обыкновенная, ель обыкновенная, можжевельник. Данный урок способствует дальнейшему формированию умений узнавать виды голосеменных, сравнивать с папоротниковидными растениями....
23 02 2026 14:20:32
Урок для учащихся основной ступени общего образования направлен на достижение образовательных результатов в контексте требований ФГОС ООО. В нем отражены способы достижения образовательных результатов (личностные, метапредметные, предметные)....
22 02 2026 6:43:36
Цель урока: обобщить полученные знания на уроках биологии, химии, физики и географии по теме «Вода»; активизировать и закрепить знания учащихся; способствовать развитию познавательного интереса; формировать навыки сотрудничества, коллективного взаимодействия.
...
21 02 2026 12:37:54
Исторический процесс формирования сознания людей отображается в развитии каждого человека. Каждый человек, несмотря на наличие «человеческих» возможностей развития, должен проявить большую целеустремлённость, настойчивость и трудоспособность в обладании богатым опытом человечества – знаниями и умениями....
20 02 2026 0:28:45
Урок охватывает большой объем знаний для повторения и обобщения, построен на обширном наглядном и занимательном материале. На каждом этапе урока учитель использует активные методы организации учебной деятельности. Основная форма работы школьников – групповая, задания – творческие, разноуровневые, позволяющие каждому ученику проявить себя на уроке.
...
19 02 2026 12:11:50
Творчество педагога заключается в поиске новых подходов и новых смыслов в обучении и воспитании. Интеллект-карты – это удобный инструмент для отображения процесса мышления и структурирования информации в визуальной форме, который позволяет преобразовать большие объемы учебной информации в краткую, доступную форму....
18 02 2026 2:38:48
В статье автор рассказывает об опыте применения групповой работы на уроках, которая повышает интерес учащихся к предмету....
17 02 2026 6:19:20
Интегрируя уроки биологии и ИЗО, помогаю учащимся продумывать и правильно использовать приемы изобразительной деятельности при выполнении творческих пpaктических заданий, в применении методов исследования природных объектов. Самостоятельно разработала интегрированные уроки биологии и ИЗО по темам "Соцветия", "Побег. Расположение почек и листьев на стeбле", "Строение листа. Разнообразие листьев" для проведения в 6-м классе.
...
16 02 2026 14:21:36
Материал урока может быть использован при подготовке к урокам по общей биологии в 9 – 11-х кл. по теме "Основы генетики",
при подготовке учащихся к сдаче экзамена в форме ЕГЭ, для проведения элективных курсов по теме "Генетика человека".
При проведении данного урока возможно использовать местный материал, касающийся донорства в своем регионе.
...
15 02 2026 7:42:45
Урок является обобщающим по теме «Селекция» и сочетает в себе проверку степени усвоения, закрепление, систематизацию знаний и терминологии по пройденной теме, самоконтроль и самооценку. Проверка знаний сопровождается яркой презентацией и подготовка к сдаче ЕГЭ по биологии....
14 02 2026 17:19:11
Цель урока: познакомить учащихся с многообразием листьев, особенностями их внешнего и внутреннего строения, знать значение листа для растения....
13 02 2026 5:33:49
Урок формирует у учащихся представление о витаминах, авитаминозах, гипо- и гипервитаминозах, нормах рационального питания; продолжает развитие знаний учащихся о биологически активных веществах клетки, обеспечивающих постоянство состава внутренней среды организма; познакомить со способами сохранения витаминов в пищевых продуктах....
12 02 2026 23:41:53
Урок предполагает формирование умения рационального использования природных ресурсов, которое представляет собой выработку системы действий учащихся, направленных на изучение, охрану, бережное использование природных богатств.
...
11 02 2026 22:32:25
Программа приобщает школьников к научному познанию мира и сохранению окружающей природной среды родного края. Отобраны темы, раскрывающие биологические свойства и жизнь наиболее типичных растительных сообществ, а также редких и охраняемых растений, произрастающих в заповеднике "Кологривский лес"....
10 02 2026 10:35:46
Наше время хаpaктеризуется возросшей информированностью во многих областях науки и техники всех слоёв населения, в том числе и учащейся молодёжи. В этих условиях у современного школьника трудно вызвать удивление, изумление, приподнятое эмоциональное состояние, то есть чувства, которые в значительной степени питают стремление к знанию. Это, на мой взгляд, и обязывает искать пути, которые позволили бы обыденную, будничную учебную работу сделать более одухотворённой. Здесь я и прибегаю к тому, что использую на своих уроках поэзию, живопись; но особенно часто прибегаю к жанрам устного народного творчества....
09 02 2026 10:48:50
Учащиеся знакомятся с классификацией мхов, изучают особенности строения кукушкиного льна; закрепляют знания проведением лабораторной работы....
08 02 2026 1:58:42
Урок биологии в 7-м классе "Роль млекопитающих в природе и жизни человека, их охрана" - это один из заключительных уроков по теме "Млекопитающие". Урок содержит элементы проблемного обучения. Основная цель урока - сформировать экологическую культуру учащихся с элементами краеведения. Использование разнообразных активных методов обучения, проблемное построение урока способствуют развитию познавательного интереса....
07 02 2026 17:27:20
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....
06 02 2026 1:33:50
Урок можно провести в 11-м классе в конце изучения темы «Основы учения об эволюции». Основой урока является самостоятельная групповая работа. Создаются группы: «экспериментаторов», «аналитиков», «теоретиков» и «художников». Индивидуальные задания взаимосвязаны и приводят к общему выводу – одному из правил эволюции. Правила, сформулированные учениками, в ходе обсуждения «сверяются» с настоящими законами. Для выполнения заданий необходимо использовать различные источники информации (учебники, дополнительная литература) с рисунками, фотографиями, схемами, таблицами....
05 02 2026 3:44:35
Основная цель конкурса: расширить и углубить знания учащихся, полученные на уроках. Детям перед игрой обязательно рекомендуется дополнительная литература, в которой они могут найти информацию о пресмыкающихся. Игра состоит из 6 этапов, каждый из которых проверяет знания детей, а так же их умение анализировать, сравнивать, логически мыслить.
...
04 02 2026 19:43:25
Урок помогает выяснить, какую роль в жизни человека играет опopно-двигательная система и какова роль физической нагрузки.
...
03 02 2026 19:36:34
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: развитие умений применять биологические знания на уроках других учебных дисциплин; расширение знаний о мире насекомых, развитие наблюдательности, умения выделить хаpaктерные особенности насекомых; научить анализировать конструктивные особенности природного объекта....
02 02 2026 15:12:42
Десятиклассников заинтересовала проблема клонирования, и они захотели узнать об этом побольше в курсе общей биологии и вне его. Изучив историю вопроса, информацию о применении стволовых клеток, об овечке Долли, о "клонированных монстрах", о перспективах клонирования человека, мы разработали представленный здесь вариант. Диспут, демонстрация которого сопровождалась наглядными компьютерными иллюстрациями на большом экране, удался!...
01 02 2026 5:35:41
На уроке учащиеся проводят эксперименты, доказывающие, какие условия необходимы для фотосинтеза, из каких веществ образуются органические вещества и какие вещества выделяются и поглощаются.
...
31 01 2026 17:51:28
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....
30 01 2026 18:59:33
Кишки начинаются от желудка и заканчиваются aнaльным отверстием. Стенки кишки, как и желудка, состоят из трех слоев. Слизистая оболочка содержит много пищеварительных желез, выделяющих ферменты....
29 01 2026 21:51:44
Урок изучения нового материала использует различные методические и логические приемы, активизирующие мыслительную деятельность учащихся. Новый материал изучается учащимися самостоятельно, в поисковой беседе, решении познавательных задач, лабораторном эксперименте в группах, развивает коммуникативные действия учащихся. На уроке наблюдается интеграция химии и биологии....
28 01 2026 7:42:21
Усвоение знаний, связанных с большим объемом цифровой и иной конкретной информации, путем активного диалога с персональным компьютером. С помощью обучающих программ ученик может моделировать реальные процессы, а значит – видеть причины и следствия, понимать их смысл. Компьютер позволяет устранить одну из важнейших причин отрицательного отношения к учебе – неуспех, обусловленный непониманием сути проблемы, значительными пробелами в знаниях и т.д. ...
27 01 2026 15:54:21
Урок разработан для учащихся 10 класса к теме "Фотосинтез", обучающихся по учебнику "Общая биология" под редакцией Д.Беляева, Г.Дымшица. Однако, можно использовать разработку для изучения процесса фотосинтеза в старших классах для учебников других авторов....
26 01 2026 13:58:48
В статье представлен конспект урока по биологии в 5-м классе, в котором использованы текстовой материал учебника биологии 5-го класса под ред. проф. И.Н.Пономарёвой, задания рабочей тетради к учебнику, презентация и электронные образовательные ресурсы ЕК ЦОР....
25 01 2026 17:40:36
В статье представлен урок изучения нового материала, построенного на основе деятельностного подхода. Используются различные активные методы обучения. Основная форма работы - групповая....
24 01 2026 13:21:59
В статье представлена разработка урока по теме "Доказательства эволюции" с использованием мультимедийной презентации.
...
23 01 2026 6:21:59
Данное пособие призвано помочь школьному врачу, учителю физической культуры организовать и выделить ключевые моменты прогнозирования, предупреждения и ранней диагностики отклонений в развитии стопы. В проекте подобраны материалы по организации и проведению занятий с детьми, имеющими патологические отклонения в развития стопы, в условиях сельской школы....
22 01 2026 3:48:32
В ходе урока учащиеся знакомятся со строением цветка; на основе установления сходства в строении цветков различных растений учатся делать вывод о родстве цветковых растений....
21 01 2026 9:12:37
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 ::
