Урок-лекция по теме "Биотехнология". 11-й класс
Цели: рассмотреть особенности селекции микроорганизмов и их использования в хозяйственной деятельности человека; сформировать у учащихся знания о биотехнологии, ее основных направлениях – генной, хромосомной и клеточной инженерии; рассмотреть этические аспекты исследований в биотехнологии.
Оборудование: таблица “Бактерии”, “Плесневые грибы”, портрет А. Левенгука.
Ход урока
Микроб, этот гадкий утенок первых лет эпидемиологии,
благодаря успехам науки и техники, достижениям человеческого гения,
превратился в прекрасного лебедя генетической инженерии современной
биотехнологии и индустрии живых клеток.
Б.Я. Нейман
План.
1. Хаpaктеристика микроорганизмов.
2. Использование микроорганизмов с древних до наших времен.
3. Методы биотехнологии.
4. Этические аспекты некоторых исследований в биотехнологии.
1. Хаpaктеристика микроорганизмов.
Открыты в XVII веке А. Левенгуком.
1. Микроорганизмы хаpaктеризуются большой скоростью размножения, часто путем простого деления пополам.
Например: бактериальная клетка в благоприятных условиях делится пополам через каждые 20-25 минут.
2. Разнообразны по физиологическим и биохимическим свойствам, некоторые живут в условиях, не пригодных для жизни других.
Например: выдерживают высокий уровень радиации, высокие (75–105°С) и низкие (-80°С) температуры, концентрацию хлорида натрия до 30%, отсутствие кислорода (анаэробы).
3. Очень продуктивны.
Например: 1 корова массой 500 кг выpaбатывает в сутки 0,5 кг белка.
500 кг растений – 5 кг белка.
500 кг дрожжей – 50 т белка (а это масса 10 слонов!)
! При определенных условиях микробная клетка способна за равное время продуцировать в 100 000 раз больше белка, чем животная клетка. При этом использует дешевые вещества (крахмальные растворы, сточные воды).
4. Чрезвычайная приспособляемость, т.е. их можно быстро и легко селекционировать.
Например: чтобы получить новый сорт хлебного злака, необходимы десятилетия или даже столетия, а у кистевидной плесени всего за 30 лет удалось в 1000 раз повысить продуктивность.
5. Микроорганизмы повсеместно распространены в природе, играют важную роль в круговороте веществ (благодаря большому разнообразию микроорганизмы бывают автотрофами, хемоавтотрофами и гетеротрофами, в трофических цепях часто являются редуцентами).
II. Использование микроорганизмов.
Некоторые биотехнологические процессы с древних времен использовались в хлебопечении, в приготовлении вина и пива, уксуса, сыра, при различных способах переработки кожи, растительных волокон. Современная биотехнология основана главным образом на культивировании микроорганизмов (бактерий и микроскопических грибов), животных и растительных клеток.
|
Использование микроорганизмов. |
||||
| Пищевая промышленность. | Химическая промышленность. | Металлургия. | Сельское хозяйство. | Охрана природы |
| Хлебопечение, Виноделие, Сыроварение, получение молочно-кислых продуктов, уксуса, кормовых белков. |
Производство антибиотиков, витаминов, гормонов, аминокислот, синтетических вакцин, получение метана как топлива. | Выщелачивание некоторых металлов из бедных руд (медь, уран, золото, серебро). | Производство силоса и азотфиксаторов, биологическая защита растений. | Очистка сточных вод. Ликвидация разлива нефти. |
III. Биотехнология – производство необходимых человеку продуктов и материалов с помощью биологических объектов и процессов. (Появление термина “биотехнология” в 1970-х гг. связано с успехами молекулярной генетики.)
Методы биотехнологии:
1) Клеточная инженерия – метод получения новых клеток и тканей на искусственной питательной среде. В основе метода лежит высокая способность живых культур к регенерации.
1-ый метод – Культивирование. Метод основан на способности клеток растений и животных делиться при помещении их в питательную среду, где содержатся все необходимые для жизнедеятельности вещества. Клетки растений обладают свойством, которое позволяет им при определенных условиях сформировать полноценное растение.
Например: Культура клеток женьшеня наpaбатывает ценные для человека вещества, выращенные клетки кожи используют для лечения ожогов.
2-ой метод – Реконструкция (метод “in vitro”– в пробирке). Помещая клетки растений в определенные питательные среды, размножают редкие и ценные виды. Это позволяет создавать безвирусные культуры редких растений.
3-ий метод – Клонирование. Метод пересадки ядер соматических клеток в яйцеклетки позволяет получать генетической копии одного организма.
Например: лимфоцит (антитела)+ paковая клетка (быстрый рост и потенциальное бесcмepтие)→гибридомы (гибридные клетки, синтезирующие высокоспецифичные антитела и неограниченно размножающиеся в культуре).
2) Хромосомная инженерия
1-ый метод– Метод гаплоидов. Метод основан на выращивании гаплоидных растений с последующим удвоением хромосом. Всего за 2–3 года получают полностью гомозиготные растения вместо 6–8 лет инбридинга.
2-ой метод-Метод полиплоидов. Получение полиплоидных растений в результате кратного увеличения хромосом
3-ий метод-замена некоторых хромосом в геноме одного организма на сестринские из генома другого организма этого же или близкого вида.
3) Генная инженерия – основана на выделении (или на искусственном синтезе) нужного вида из генома одного организма и введении его в геном другого организма, зачастую далекому по происхождению (впервые процесс был проведен в 1969 году).
| ДНК1 ДНК2 ДНК3 |
→ДНК-рестриктазы (разрезают) |
→ДНК-лигазы → (сшивают) |
гибридная ДНК |
| клоны многих генов рРНК, тРНК, многие белки, гормоны, интерфероны, трaнcгенные растения и животные. |
– “Вырезание” ферменты-рестриктазы (генетические ножницы),
– затем “вшивание” – ферменты-лигазы в плазмиду+ маркерные гены,
– введение плазмиды в клетку реципиента,
– отбор тех бактерий, в которых успешно работают внедренные гены.
Например: Излюбленный объект генных инженеров – кишечная палочка. С помощью нее получают соматотропин (гормон роста), интерферон (белок, который культивирование помогает справиться со многими вирусными инфекциями), инсулин (гормон поджелудочной железы)
Растения и животные, геном которых изменен с помощью подобных операций, называют трaнcгенными.
В 1983 в США, Бельгии и Германии впервые получены трaнcгенные растения.
Сейчас – 17 стран выращивают трaнcгенные растения, которые имеют необходимые для человека сроки созревания, их плоды обладают способностью к длительному хранению и не теряют товарный вид при трaнcпортировке. Уже получены трaнcгенные свиньи, овцы и кролики в геном которых были введены гены различного происхождения – вирусов, микроорганизмов, грибов, человека; получены трaнcгенные растения с генами животных, микроорганизмов, вирусов и искусственно созданными генами. Большая часть трaнcгенных культур выращивается в США.
Например: Китай – табак, рис, соя, томаты, быстрорастущие сорта, которые могут расти на засоленных почвах.
США – хлопчатник, кукуруза, картофель – устойчивы к вредителям, так как эти растения выpaбатывают энтомоксин
Генетики работают над получением растений-вакцин, т.е. растений содержащих готовые антитела на различные заболевания или вещества, препятствующие развитию болезни.
Например: картофель выpaбатывает антитела холеры (Россия). Красный помидор содержит в 3,5 раза больше ликонина (красный пигмент). Ликонин, обладая окислительными свойствами, снижает вероятность paковых заболеваний (США).
IV. Этические аспекты развития некоторых исследований в биотехнологии.
– Клонирование человека.
– Создание генетически модифицированных штаммов вирусов и бактерий.
Закрепление.
Беседа по вопросам:
1. Почему селекция микроорганизмов приобретает очень большое значение в
настоящее время?
2. Что такое биотехнология и каковы ее задачи?
3. Каким образом используются микроорганизмы в биотехнологии?
4. Почему некоторые биотехнологические исследования представляют опасность для
человечества?
Домашнее задание. Подготовиться к зачету.
Литература:
- Биология 10 класс: поурочные планы по учебнику Д.К. Беляева, П.М. Бородина, Н.Н. Воронцова. IIч./ авт.-сост. А.Ю Гаврилова – Волгоград: Учитель, 2006.
- Биология 10 класс: поурочные планы по учебникам В.К. Шумного, Г.М. Дымшица, А.О Рувинского, В.Б. Захарова, С.Г. Мамонтова, Н.И. Сонина. Профильный уровень /авт.– сост. О.А. Ващенко – Волгоград: Учитель, 2009.
- Пепеляева О.А., Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей биологии: 9 класс. –М., ВАКО, 2006.
Комментарии:
Разработка урока по курсу биологии (6-й класс) "Обмен веществ и энергии в клетке" поможет учителю сформировать у учащихся представления о целостности организма, взаимосвязи его жизненных функций, о взаимосвязи и взаимозависимости организмов в природе, их связи с компонентами неживой природы; подвести учащихся к пониманию основополагающих физических, химических и экологических законов и сделать это на должном научном, эстетическом и эмоциональном уровне....
08 10 2026 11:33:21
На уроке рассматривается поступление воды в клетку и из клетки через цитоплазматическую мембрану по законам осмоса. Выполняя пpaктическую работу, обучающиеся наблюдают данную функцию плазматической мембраны на примере растительной клетки. Полученные знания примеряют для решения пpaктических вопросов в групповой работе....
07 10 2026 16:14:23
Урок знакомит учащихся с основными особенностями внешнего и внутреннего строения представителей типа Губки, их многообразием, значением в природе и жизни человека; способствует формированию у школьников познавательного интереса к процессу изучения различных типов животных; содействует воспитанию бережного отношения к природе и доброжелательных межличностных отношений....
06 10 2026 18:30:23
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....
05 10 2026 9:31:58
Урок в курсе "Общей биологии" сопровождается презентацией. В ходе урока рассматриваются основные этапы энергетического обмена. Наиболее подробно рассматривается третий этап — кислородное расщепление (с точки зрения протекания биохимических реакций в клетке)....
04 10 2026 7:21:26
Урок проводится в рамках технологии проблемного обучения. Учащиеся-исследователи, ведущие раскопки на холмах, так как корни – подземный орган растения. Терминологическая работа фиксирует внимание учащихся на основных понятиях темы. Проблемные вопросы и задачи способствуют развитию мышления учащихся....
03 10 2026 9:42:27
У некоторых растений в процессе эволюции отдельные части побегов сильно изменились: листья, например, превратились в усики или колючки. Чем же может...
02 10 2026 4:55:27
Цель мероприятия - систематизировать и обобщить знания обучающихся по темам: "Опopно-двигательная система", "Пищеварение", "Кровь и кровообращение", "Дыхание", "Обмен веществ". Игра проводится в упрощенной форме телевизионной передачи «Своя игра»....
01 10 2026 16:57:27
В статье изучаются признаки растений семейства пасленовых; показывается их значение для человека....
30 09 2026 9:22:23
Как творческий учитель может показать детям действие естественного отбора? А можно его просто смоделировать!
...
29 09 2026 0:43:19
На уроке продолжается формирование знаний о значении биосинтеза белков для живых организмов, о двух этапах биосинтеза белка – трaнcкрипции и трaнcляции. Обобщаются знания о том, как последовательность нуклеотидов в ДНК кодирует последовательность аминокислот в полипептиде. Дается хаpaктеристика генетического кода и его основных свойств с позиции единства происхождения всех живых организмов на Земле....
28 09 2026 13:57:49
Урок основан на интеpaктивных методах обучения, таких как «Мозговая атака», «Кооперативная деятельность», при которых ученики обучают друг друга, учатся друг у друга, в процессе которых создается положительная психологическая атмосфера и достигается активность каждого ученика....
27 09 2026 4:30:14
Цель данного курса - поднять уровень осмысления конкретных знаний до такого, на котором все разнообразие живой природы воспринимается как единая система с общими законами происхождения, развития, закономерностями строения и жизнедеятельности.
...
26 09 2026 18:45:16
Автор проверяет у учащихся знания основных терминов и понятий; пpaктические умения по распознаванию органов растения; умение применять свои знания на пpaктике. Урок направлен на развитие коммуникативной компетентности и исследовательских навыков....
25 09 2026 0:17:55
Обобщение и повторение в виде урока-игры по теме «Историческое развитие растительного мира на Земле»....
24 09 2026 23:40:25
Урок расширяет представления об опopно-двигательной системе человека и способах оказания первой доврачебной помощи при растяжении связок, вывихах суставов и ушибах....
23 09 2026 11:16:29
Предлагаются несколько вариантов заданий с ответами для проведения зачета по биологии по теме "Пищеварение".
...
22 09 2026 0:23:38
Цели урока: углубить знания об особенностях и способах бесполого размножения организмов в природе; продолжить формирование умений систематизировать информацию, взятую из различных источников, обсуждать проблему, строить схемы; научить школьников определять формы размножения и объяснять роль бесполого размножения в жизни организмов....
21 09 2026 21:17:15
Растут покрытосеменные во всех климатических зонах от тропических лесов до тундры и составляют основную массу растительности на Земле....
20 09 2026 5:12:40
В работе дано тематическое планирование с указанием: темы урока, класса, места проведения (в классе или дома), название работы, хаpaктер выполняемой работы, планируемый результат....
19 09 2026 13:10:29
Круговороты веществ и превращение энергии в биосфере. Антропогенное влияние на круговороты веществ. Урок знакомит учащихся с сущностью круговоротов веществ и превращения энергии в биосфере, учит их использовать полученные знания для обоснования мероприятий по охране природы. На уроке используется презентация, видеофрагменты, предусмотрена работа учащихся на компьютере с программой Paint....
18 09 2026 8:20:30
Выполняя творческие проекты, школьники раскрывают причины загрязнения природной среды, предлагают меры сохранения благоприятной окружающей среды. Природный ландшафт положительно влияет на психоэмоциональную сферу человека, сохраняет здоровье будущих поколений....
17 09 2026 17:13:53
Урок биологии в 7-м классе проводится при изучении темы «Тип члeнистоногие». Для актуализации знаний и мотивации школьников на уроке используется компьютерная презентация.
...
16 09 2026 19:47:58
Научные исследования и школьная пpaктика показывают, что интеграция содержания учебного материала возможна между разными, порой несопоставимыми на первый взгляд предметами, например биологией и МХК. Но при этом использование различных творческих приёмов - рисования, лепки, музыки, фотографии, кинофильмов, книг, актёрского мастерства – является одним из методов психофизиологического воздействия - арттерапии.
...
15 09 2026 13:16:15
Цели урока – изучить структуру биогеоценоза и биоценоза на примере елового леса; рассмотреть показатели, хаpaктеризующие биоценоз....
14 09 2026 20:43:27
Обучение и воспитание учеников не должно ограничиваться рамками урока. Нужна внеклассная работа, необходимо учить ребят правильному образу жизни, милосердию, ощущению себя частичкой природы.
Предлагаемая работа направлена на решение триединой задачи обучения биологии: развитие интереса к предмету, изучение и понимание признаков и свойств живого, понимание места и роли человека в природе.
...
13 09 2026 21:42:26
Цели урока: приобщить учащихся к здоровому образу жизни и правильному питанию; формировать знания о физическом и духовном здоровье человека; развивать пpaктические навыки и умения сохранения и укрепления здоровья....
12 09 2026 8:41:15
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....
11 09 2026 9:31:41
Играм принадлежит большая роль в жизни и развитии детей. В их процессе формируются такие положительные качества, как интерес и готовность к учению, развиваются познавательные способности. Игра важна и для подготовки ребенка к будущему. В ней имеет значение не только конечный результат, но и сам процесс участия детей в познании окружающего мира....
10 09 2026 12:49:59
Из дикорастущих человек вывел все культурные растения, которые он выращивает на полях и огородах, применяя основные методы селекции — гибридизацию и отбор....
09 09 2026 18:55:22
Задачей урока является организация деятельности учащихся в группах по заранее подготовленным заданиям, включающим объяснение наблюдений опыта с веткой зеленого растения, помещенного под стеклянный колпак,- на свету и в темноте, работу с текстом учебника, с таблицами, картинами и гербарными экземплярами растений. На уроке учащимся дана возможность оценки, самооценки деятельности....
08 09 2026 12:25:35
Борьба за существование - движущий фактор эволюции, совокупность взаимоотношений особей животного и растительного мира между собой и с окружающим миром. Ученый Чарльз Дарвин выделил три формы борьбы за существование....
07 09 2026 7:44:45
Сегодня перед учителем стоит задача не только развивать школьников, но и дать им самим сделать на уроке маленькое открытие. Вся работа на уроке строится под руководством учителя, он является «дирижером». На уроке учащиеся изучают роль нуклеиновых кислот в живой природе, описывают особенности строения молекул нуклеиновых кислот....
06 09 2026 14:30:49
Урок формирует представление у учащихся о происхождении жизни на Земле. Дает знания о живых организмах на разных стадиях развития жизни на Земле. Прививает интерес к изучаемой теме и предмету в целом. Развивает умение работать творчески, умение мыслит и рассуждать. Воспитывает культуру слушателя. Формирует уважительное отношение учащихся ко всему живому на Земле.
...
05 09 2026 17:25:58
Цель урока - расширить знания о науке биология путем различных игр. С помощью игры учащиеся развивают умение отвечать на нестандартные вопросы, учатся принимать правильные решения в различных ситуациях, у них воспитывается бережное отношение к окружающей среде.
...
04 09 2026 14:20:56
Цель урока: закрепить знания, полученные на уроках по теме "Птицы", ответить на вопрос: "Что дали птицы человечеству?". На уроке повторить особенности строения внешнего, внутреннего, скелета птиц, в связи с приспособленностью к полету; строение головного мозга, закрепить знания о многообразии и разнообразии птиц; закрепить умения определять птиц по их внешнему облику и в полете по силуэтам, умение различать голоса птиц, умение определять по форме клюва птицу и объяснить, чем и как питаются птицы....
03 09 2026 8:17:35
У учащихся формируется представление о вирусах, как неклеточных формах жизни. Изучаются особенности жизнедеятельности и классификация вирусов; гипотезы происхождения вирусов....
02 09 2026 23:39:33
Урок построен на региональном материале – изучении гастрономических привычек народов Северного Кавказа. Дети в преддверии новогоднего праздника знакомятся не только с новогодними национальными блюдами, но и выясняют влияние особенностей кухни Кавказа на состояние здоровья людей. У учащихся развиваются пpaктические навыки по здоровому питанию; воспитывается культура отношения к национальным традициям....
01 09 2026 0:55:23
Урок "Жизнь в палеозойскую эру" является вторым при изучении темы "Развитие жизни на Земле" в 9-м классе. Данный урок представлен в виде мультимедийной презентации, в результате просмотра которой и благодаря мастерству учителя учащиеся не останутся пассивными слушателями, а смогут зримо присутствовать при процессе эволюции Земли....
31 08 2026 5:52:48
Урок общей биологии по теме "Нуклеиновые кислоты" - седьмой урок раздела "Клетка - структурная и функциональная единица живого".
На уроке применяются объяснительно-иллюстративные методы, которые учат структурированию знаний, а структурные системные знания способствуют более прочному их усвоению. Для овладения способами применения знаний и умений использованы инструктивно-репродуктивные методы.
Исследовательский метод позволяет учащимся включаться в творческую деятельность, т.е. проявлять самостоятельность, применять ранее усвоенные знания и приобретать новые....
30 08 2026 11:41:19
Автор работы ставит цели: разъяснить значение витаминов; дать понятие об авитаминозах; познакомить со способами сохранения витаминов в пищевых продуктах. Материал знакомит с историей открытия витаминов, их ролью в организме, идет анализ отдельных витаминов.
...
29 08 2026 5:11:10
Свои функции в клетке рибосомы выполняют более активно в виде полирибосом. Эти комплексы способны одновременно синтезировать несколько молекул белка....
28 08 2026 22:19:57
Занятие помогает сформировать новые понятия: склера, роговица, сетчатка, радужка, хрусталик, стекловидное тело, фоторецепторы, аккомодация, родопсин, близорукость, дальнозоркость; углубить понимание процессов, происходящих в организме человека....
27 08 2026 14:59:13
Урок составлен на основе технологии развития критического мышления. На уроке реализуется схема: вызов - осмысление - рефлексия. На стадии вызова используется прием мозговой штурм. Прием - бортовой журнал - является стратегией урока, так как работает на всех стадиях урока. Форма работы - индивидуальная и групповая. Основной принцип урока - принцип взаимодоверия и взаимопомощи. Урок составлен с поддержкой презентации, подготовленной автором....
26 08 2026 11:24:18
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Знание студентами медицинских колледжей и медицинских училищ темы «Эволюция человека» важно как с позиций формирования мировоззрения, так и востребованности знаний в будущей профессии. В работе показана эффективность использования приема эвристической беседы для достижения образовательных целей занятия; рассмотрена методическая реализация представленного технологического приема; приведен анализ выполненных студентами проверочных работ....
25 08 2026 0:55:29
Урок повторяет и закрепляет знания учащихся по теме через вовлечение их в активную деятельность на уроке. В ходе урока идет обобщение знаний после изучения темы "Птицы". Именно на таких уроках завершается развитие биологических понятий, служащих основой усвоения нового учебного материала. На уроке проверяются сразу несколько компонентов: теоретические знания, умение работать с таблицами, проводить сравнительный анализ....
24 08 2026 10:29:23
Материалы занятия элективного курса можно использовать как внеклассное мероприятие по биологии либо занятие факультатива по биологии. Используемая в занятии презентация помогает более наглядно и ярко раскрыть историю ароматических веществ, дать понятия состава ароматических веществ и охаpaктеризовать способы их добычи, раскрыть понятие ароматерапии, парфюмерии, духов. Занятие способствует эстетическому воспитанию учащихся.
...
23 08 2026 2:47:15
"ИСУД" (индивидуальный стиль учебной деятельности ученика) является частным случаем развивающего обучения. Эта технология специально спроектирована как открытая система для добавления новых приёмов и форм работы и для корректирования и модернизации системы ресурсов учебного успеха ученика. В статье показано использование приёмов ИСУД на уроке биологии в 10-м классе по учебнику В.Б. Захарова, Н.И. Сонина.
...
22 08 2026 19:28:38
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....
21 08 2026 12:52:51
Комбинированный урок в 10-м классе проводится в форме рассказа с элементами беседы, в который включены демонстрация, выполнение пpaктического задания. Цель урока: сформировать знания о видах деления клеток, о значении деления клеток для одноклеточных и многоклеточных организмов, о морфологии хромосом, жизненном и митотическом циклах, о процессах, происходящих в разные периоды митотического цикла. Урок способствует формированию кругозора и научной картины мира учащихся....
20 08 2026 3:46:21
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 ::
