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 работе представлены автобиографические сведения из жизни А.П. Гайдара, включая его детство. Рассматривается возникновение тимуровского движения, его распад и попытки возрождения в наше время.
...
05 04 2026 19:43:57
В материале описано занятие для учащихся детского объединения «Юный зоолог», возраст 12–14 лет. Песец рассматривается как организм, обладающий рядом морфологических и поведенческих адаптаций, необходимых для существования в условиях тундры. Приемы, используемые на занятии, помогут достичь познавательной активности ученика и успешного освоения им нового материала....
04 04 2026 3:59:50
В обществе во многом не сформированы ценностные оценки здоровья, что является одной из причин массового распространения саморазрушающих форм поведения, начиная от гиподинамии до алкоголизма и наркотизации. В наш информационный век, как ни странно, школьники обладают скудными знаниями о возможностях поддержания здоровья, а под ЗОЖ они понимают только отсутствие вредных привычек. ...
03 04 2026 7:17:24
Цель урока: предметные, метапредметные, личностные (воспитательные). Основные понятия и термины: склера, роговица, сосудистая оболочка, радужка, зрачок, сетчатка, палочки, колбочки, хрусталик, стекловидное тело, аккомодация, оптическая система глаза. Формируются исследовательские навыки учащихся, умение систематизировать материал, аргументировать свою точку зрения....
02 04 2026 18:14:13
Скаты – одни из древнейших рыб. Среда обитания – пресные и соленые воды. Скаты встречаются по всей планете: в тропических районах, субтропических, а также у берегов Антарктиды....
01 04 2026 23:30:47
Скелетные мышцы, являясь активной частью опopно-двигательной системы, обусловливают передвижение тела в целом или перемещение его отдельных частей. В каждой мышце различают сокращающуюся часть — мышечное брюшко, или тело, и несокращающуюся часть — сухожилие....
31 03 2026 19:16:22
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....
30 03 2026 5:22:16
"Счастье – это быть с природой, видеть ее, говорить с ней" – писал более ста лет назад Лев Толстой. "Далекий отголосок хора мне слышать иногда дано..." – говорил Борис Пастернак. Эти писатели любили природу, очень важно, чтобы и мы имели возможность наслаждаться природой. Ее нужно беречь и приучать всех людей бережно к ней относиться, заботиться о животных и растениях. Где нет любви к природе, там нет любви и к человеку....
29 03 2026 12:18:10
Об интернет-тренажерах, как одной из форм дистанционного обучения....
28 03 2026 7:17:23
В статье описаны положительные аспекты использования интеpaктивного комплекса на уроках. В качестве примера в статью включена разработка урока биологии с показом презентации....
27 03 2026 4:36:16
Урок знакомит учащихся с историей переливания крови, выявляет значение переливания крови как важного достижения современной медицины, выясняет причины групповых различий крови у людей.
...
26 03 2026 3:17:40
Данный урок изучения нового материала целесообразнее проводить, когда у ребят уже сформировано представление об анализаторах и строении органов зрения человека. В этом случае эффективность методов и приемов, способствующих активизации познавательной деятельности учащихся, возрастает....
25 03 2026 7:41:10
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
На уроке учащиеся вспоминают материал 6-го класса по строению корней, листьев, цветков, плодов и применяют полученные знания для изучения темы "Семейства крестоцветные". Выявляют особенности строения растений семейства, рассматривают представителей, выясняют важность растений для человека....
24 03 2026 9:44:18
Парвовирусный энтерит провоцирует не только развитие профузного поноса. У собаки отмечается тошнота, рвота, она отказывается от приема пищи, а порой и воды....
23 03 2026 13:29:47
Основной задачей современной общеобразовательной школы является подведение выпускников к обоснованному выбору будущей профессии, который базируется на системе обобщенных знаний по предметам школьной программы. Это дает выпускнику возможность определить свою профильную подготовку, продолжить образование и получить профессию, в которой он будет успешен....
22 03 2026 21:47:31
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....
21 03 2026 17:23:10
На тему "Тип Хордовые животные, подтип черепные классы рыб" отводится в учебнике под редакцией В.В. Латюшина всего три урока, а материал очень объемный. На уроке используется презентация о многообразии рыб. Яркие иллюстрации побуждают обучающихся к глубокому изучению темы, проявлению творчества в написании реферата, составлении кроссворда....
20 03 2026 15:28:12
Данный урок является одним из уроков по теме "Семя". В ходе урока показано, как на примере опытов объяснить химический состав семян.
...
19 03 2026 1:33:16
Разработка представляет собой один из вариантов урока по теме "Приспособленность организмов и её относительность". Изучение адаптаций организмов необходимо проводить на объектах, которые приспособлены к местным условиям. На уроке в большем объеме представлена информация об обитателях Кольского полуострова.
...
18 03 2026 2:49:13
Урок биологии предназначен для учащихся 6-го класса. Урок составлен по программе линии В.В. Пасечника. На уроке даются основы строения цветка растений, классификация цветков в зависимости от особенностей строения околоцветника, главных частей, приводятся вопросы для повторения и закрепления. Учащимся можно предложить выполнить презентации....
17 03 2026 17:24:42
Вашему вниманию предлагается нестандартный урок — игра с использованием программы Notebook для интеpaктивной доски SMART Board. Интеpaктивная доска позволяет совершать увлекательные путешествия по стране знаний.
...
16 03 2026 15:49:56
Цели урока: создать условия для осознания и осмысления понятий по теме «Кожа. Её строение и функции»; способствовать развитию умения работать с разными источниками информации, критически оценивать полученную информацию, развивать коммуникативные умения обучающихся; воспитывать культуру общения, способствовать пробуждению интереса к изучению окружающего мира....
15 03 2026 9:56:55
Урок закрепления и обобщения знаний, полученных на предыдущих уроках, лучше всего провести в виде игры. В этом случае учащиеся в лёгкой, непринужденной форме повторяют, систематизируют и обобщают материал, изученный ими раньше.
...
14 03 2026 7:26:36
На уроке 11-классники изучат основные хаpaктеристики вирусов, опираясь на межпредметные связи, получат пpaктические навыки в ходе изучения оригинальных текстов с помощью технологии критического мышления. Урок построен по принципу исследования, основные этапы которого – теоретический анализ, прогнозирование, мысленный эксперимент, выводы – обучающиеся проживают в группах....
13 03 2026 8:45:41
Цель урока: показать связь кожи с процессами, происходящими в организме; познакомиться с гигиеническими требованиями к одежде и обуви; рассмотреть болезни кожи и их причины....
12 03 2026 12:27:49
Научить наших учеников действовать – одна из важнейших задач современного образования. Поэтому конкретные знания должны выступать как средства познания и преобразования действительности, а не как конечная цель обучения. В последние годы широкое распространение получила такая форма организации деятельности школьников, как проекты. Эта форма стала применяться во внеклассной работе с учащимися и на факультативных занятиях. Статья содержит планы двух факультативных занятий по теме "Технология выполнения экологического проекта "Мой экодом"....
11 03 2026 6:35:55
Данная работа предусматривает исследование видов загрязнения, основных загрязнителей биосферы. Цель работы: формирование экологического мышления и основ экологической культуры человека....
10 03 2026 0:35:48
Данный урок включает в себя применение мультимедийных технологий, что позволяет более широко и наглядно продемонстрировать карту звездного неба, расположение созвездий, помогает работать учителю совместно со всем классом по карте звездного неба, дополняя свой рассказ изображением слайдов....
09 03 2026 11:57:40
Урок проводится после изучения основной темы: "Пищеварительная система человека". Урок комбинированный, сочетает актуализацию знаний и изучение нового материала, с использованием ИКТ, компьютерной презентации. В качестве закрепления используются задания на определение соответствия болезней и их описания....
08 03 2026 7:11:47
Представлена программа кружка на 2-летний срок обучения, рассчитанная на учащихся 5–8-х классов....
07 03 2026 8:55:20
Занятие ставит основной целью формировать знания о современных методах создания и использования биологических объектов, современных методах в селекции....
06 03 2026 14:58:55
Дарвин вскрыл научные основы движущих сил органической эволюции и этим утвердил исторический метод в биологии и во всем естествознании....
05 03 2026 17:54:28
Используя слайды и интеpaктивные тренажеры, учащиеся закрепляют знания по многообразию живых организмов, их принадлежности к определенному царству живой природы. Знакомясь с видеофрагментами, фотоизображениями ученики формулируют понятие "среда обитания организмов", составляют опopный конспект, хаpaктеризующий различные среды обитания, выявляют черты приспособленности организмов....
04 03 2026 1:56:53
Урок по учебнику под редакцией В.В. Пасечника (Раздел 4. «Строение и многообразие покрытосеменных растений») формирует у учащихся знания о листе как важнейшей составной части побега; учит распознавать листья по типам жилкования, способу прикрепления к стeблю; различать простые и сложные листья....
03 03 2026 18:23:49
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....
02 03 2026 8:15:53
Цель занятия: изучение и первичное осознание особенностей строения, многообразия и значения основных семейств растений класса двудольных и однодольных....
01 03 2026 7:46:34
Тема «Лишайники» – одна из самых сложных, но и самых любимых учителями биологии и учащимися тем. Предлагаю вам свое видение этой темы. Учащиеся знакомятся с положением лишайников в системе живой природы, их строением и процессами жизнедеятельности, многообразием и значением.
...
28 02 2026 17:14:56
У учеников уже сформировано представление о покровах тела, опopно-двигательной системе, способах передвижения, дыхательной, пищеварительной, выделительной системе. И данная тема непосредственно связана с предыдущими темами, даёт представление о целостности организма и его эволюционном развитии. Предлагается дифференцированное домашнее задание.
...
27 02 2026 10:48:51
Данная работа проводится при завершении изучения темы «Дыхание» в 8-м классе. На примере этой темы учащиеся решают важную задачу: доказывают связь биологии с другими науками. В данном случае речь идет о принципе междисциплинарности, который положен в основу инновационной модели обучения. Этот принцип позволяет учащимся представлять целостную картину мира и способствует выявлению лидеров в разных областях знаний....
26 02 2026 0:42:35
Уроки-экскурсии, это замечательная форма работы учителя с учащимися среднего звена. Благодаря таким урокам, они учатся наблюдать, затем оформлять результаты своих наблюдений, а для того чтобы это сделать, им придется проанализировать, имеющуюся у них информацию, обобщить и сделать выводы....
25 02 2026 18:13:44
Урок раскрывает сущность взглядов на разнообразие живых организмов в разных периодах развития человеческой мысли, закрепляет умения учащихся делать обобщения и анализировать различные взгляды на живую природу, развивает умение систематизировать материал....
24 02 2026 6:22:28
Урок дает представление о том, что такое здоровый образ жизни; заставляет учащихся задуматься о необходимости быть здоровым, приобщает к здоровому образу жизни; объясняет роль здоровья в жизни и деятельности человека; развитии общества....
23 02 2026 0:28:13
Школа оторвана от жизни во многих отношениях. Применяя проектный метод, можно попытаться в некоторых местах перекинуть "мостики" через эту пропасть....
22 02 2026 14:49:51
Для пятиклассников представленный материал достаточно сложен. На изучение темы по программе планируется два часа, а материал огромен. Целесообразно изучать его с использованием групповой формы работы. При такой организации урока полностью достигается цель урока. Дети быстро запоминают новые термины и понятия, связанные с клеткой. Продолжает развиваться умение рефлексировать материал и свою деятельность.
...
21 02 2026 19:53:30
Изучение новой темы проходит в форме путешествия. Эффективность урока повышается за счёт применения информационно-коммуникативной и проектной технологий.
...
20 02 2026 9:14:31
Урок дает возможность обобщить, закрепить, систематизировать знания обучающихся по данной теме. Особый акцент ставится на собственную деятельность ученика, осознание и переработку знаний. Работая в группе с инструктивной карточкой-заданием, обучающиеся учатся распределять задания между собой, быстро отвечать, делать выводы....
19 02 2026 4:19:44
Урок проводится в кабинете дистанционного обучения в режиме телеконференции. Разработан с использованием новых информационных технологий, что позволяет активизировать познавательную деятельность обучаемых, организовать самостоятельную работу на уроке, осуществить самоконтроль и самооценку. Учитель определяет предметные, метапредметные и личностные результаты обучения, реализуемые на данном уроке....
18 02 2026 5:15:36
Цель занятия: познакомить учащихся с историей использования человеком наркотических веществ, причинами появления наркомании, классификацией и видами психотропных веществ, показать негативные воздействия наркотиков на организм человека, проанализировать причины и механизмы возникновения наркотической зависимости, показать пути решения сложных проблем без привлечения психостимуляторов.
...
17 02 2026 16:54:41
Целью деятельности кружка "Юный эколог" в МОУ "Гимназия № 93" г. Казани является формирование экологического мировоззрения учащихся, привлечение их к изучению проблем рационального использования природных ресурсов, приобщение к научно-исследовательской деятельности, пpaктическому участию в решении природоохранных задач, способствующих экологическому образованию....
16 02 2026 17:26:34
Урок посвящен многообразию земноводных, способствует систематизации и обобщению знаний по теме. В целях повышения мотивации применяются здоровьесберегающие, ИКТ-технологии, технологии сотрудничества и проектной деятельности....
15 02 2026 22:31:55
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 ::
