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 компьютерные презентации учащихся 7–11-х классов, применяемые на уроках биологии. Данные презентации соответствуют требованиям и помогают учителю биологии или классным руководителям проводить беседы по профилактике вредных привычек с учащимися школы и их родителями....
06 05 2026 4:16:30
Урок знакомит учащихся с различными гипотезами о возникновения Земли; учеными, внесшими вклад в основу современного представления о происхождении Солнечной системы, в том числе Земли. Цель урока: обобщение и систематизация учебного материала в ходе самостоятельной работы с литературным источником....
05 05 2026 17:41:33
На данном уроке учащиеся узнают анатомо-физиологические понятия о сердечном цикле и автоматизме работы сердца.
...
04 05 2026 11:10:15
Данная работа может использоваться как в урочное время, так и во внеурочной деятельности, например, как классный час. В статье рассказывается об истории появлении водки и других спиртных напитков, об их воздействии на организм человека.
...
03 05 2026 8:39:55
Для того чтобы полнее изучить явление природы, взаимоотношения человека и природы, ее огромное многообразие и уникальность, величие и в то же время беззащитность, нужно больше читать. Художественное слово, описание картин родной природы в произведениях Шукшина, Тургенева, Пришвина и других классиков позволяют воздействовать на эмоциональный мир ребят, глубже почувствовать красоту природы....
02 05 2026 1:52:51
Методическая разработка урока составлена на основе учебно-методического комплекса под ред. Н.И. Сонина. Основная цель урока - познакомить учащихся с особенностями строения и функциями кровеносной системы у животных....
01 05 2026 5:54:31
Представлен урок изучения биологии в игровой форме. Урок состоит из гeймов. В каждом гeйме предлагаются вопросы и даются ответы на них. ...
30 04 2026 19:45:50
Знакомясь с многообразием флоры на уроках биологии учащиеся чаще интересуются теми растениями, которые произрастают в средней полосе России. Береза, дуб, рябина, липа, ива, орешник - вот что, прежде всего, попадает в поле зрения из растительности нашего края. А как возникли нынешние леса, парки, сады, дендрарии - об этом большинство учащихся зачастую лишь догадывается. Даже если они своими руками засаживают аллею деревьев, все равно имеют дело только с саженцами. Путь же от семечка до взрослого дерева остается за пределами их внимания. Учитывая все это, в нашей школе был создан дендрарий....
29 04 2026 17:56:28
Урок-зачет по биологии в 6-м классе по учебнику Н.И. Сонина «Живой организм». Урок предусматривает обобщение темы «Органы и системы органов растений и животных» в виде путешествия по станциям с использованием «маршрутных листов».
...
28 04 2026 2:17:20
Урок проводится в форме игры-симпозиума с маской «Откровения». Действующие лица: ведущие, эксперты, группа ученых (вирусолог, иммунолог, цитолог, эпидемиолог), врачи и аудитория. Знакомство с особенностями строения вируса иммунодефицита человека и прогрессивными исследованиями ученых по вопросу его развития, распространения, определения путей преодоления этого cмepтельного недуга....
27 04 2026 13:13:40
Внеклассное мероприятие для обучающихся 3–6-х классов — аналог телевизионной передачи "Своя игра". Все вопросы по растительному и животному миру родного края представлены в виде загадок. Игра дает возможность каждому ученику проявить своей интеллект и способности....
26 04 2026 8:36:23
На уроке используется групповой метод работы учащихся. Повторение и закрепление материала осуществляется за счет многократной и вариативной переработки. Тема интересная и имеет большую пpaктическую значимость. ...
25 04 2026 4:11:51
Обобщающий урок по теме направлен на обучение решению задач 2-й части ЕГЭ задание №39. В начале урока проводится повторение фаз митоза и мейоза, выявления сходства и отличия процессов, решение теста с выбором одного или нескольких вариантов ответов....
24 04 2026 8:25:54
Проблема происхождения пoлoвых различий, механизм определения пола и поддержание определённого соотношения полов в популяции увлекательна и вместе с тем очень важна для теоретической биологии. Вопросы о том, почему мальчики и дeвoчки рождаются примерно в равном количестве, по какой причине это же соотношение полов наблюдается у большинства животных из поколения в поколение, не могли не волновать ученых....
23 04 2026 10:42:13
Урок позволяет расширить знания учащихся о строении и функциях нервной системы; сформировать знания об особенностях внешнего и внутреннего строения спинного мозга и о его функциях....
22 04 2026 6:24:26
Цели урока: напомнить о роли размножения как важнейшего свойства, поддерживающего и сохраняющего жизнь на Земле; познакомить учащихся с сущностью жизненного цикла клетки, раскрыть особенности отдельных стадий интерфазы; охаpaктеризовать основной способ деления эукариотических клеток – митоз; раскрыть особенности протекания каждой фазы митоза....
21 04 2026 18:29:29
Главной методической целью является создание на уроке условий для проявления познавательной активности учащихся на основе сотрудничества учителя и ученика. На уроке цель достигается различными способами: создание учителем проблемной ситуации на основе домашнего задания; создание атмосферы заинтересованности каждого ученика в работе класса; стимулирование учащихся к высказываниям; использование в ходе урока разнообразного и увлекательного материала....
20 04 2026 6:28:23
Аскарида человеческая - один из самых крупных гельминтов в природе (до 40 см). Рассмотрим пути заражения, симптомы и профилактику заражения аскаридозом....
19 04 2026 3:14:28
Урок формирует знания о значении деления клетки для роста, развитии и размножении клетки и организма, формирует умение последовательно выстраивать процессы митоза и определять их, учащиеся усваивают фазы митоза и понимают его биологическое значение....
18 04 2026 6:56:25
Цель урока: выявление хаpaктерных черт строения и процессов жизнедеятельности простейших; формирование у учащихся познавательного интереса к изучению жизнедеятельности животных....
17 04 2026 21:14:22
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока – сформировать представление о многообразии земноводных; выяснить значение земноводных в природе и жизни человека....
16 04 2026 9:15:14
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!...
15 04 2026 16:19:19
Интеграция предметов гуманитарного и естественнонаучных циклов таит в себе огромные возможности для развития личности ребенка. Использование музыки и живописных произведений на уроке биологии затрагивает эмоциональную сферу ребенка, служит стимулом к творческой деятельности, расширяет сферу актуального знания. Дидактические особенности урока связаны с формированием опыта поисковой деятельности, включением опыта группового творческого поиска в широкий контекст личного опыта учащихся....
14 04 2026 17:23:56
Цель урока: проследить эволюцию кровеносной системы от кольчатых червей до млекопитающих; выявить усложнения кровеносной системы в процессе эволюции; изучить состав крови и ее функции....
13 04 2026 11:54:32
Предстален конспект урока на тему "В здоровом теле - здоровый дух. Оценка состояния здоровья учащихся на основе антропометрических исследований и разработка рекомендаций по его улучшению", проведенного для учащихся 8-х классов....
12 04 2026 18:31:53
В статье приведен урок природоведения в 5-м классе по изучению нового материала с использованием набора минералов, таблиц по географии, схемы "Круговорот горных пород", справочных материалов, индивидуальных дифференцированных карточек, презентации к уроку....
11 04 2026 22:40:22
Основная задача урока: сформировать у учащихся представления о процессе биосинтеза белка, его основных закономерностях; познакомить с «генетическим кодом» и его основными свойствами. Использование презентации в качестве видеоряда позволяет облегчить понимание сложного теоретического материала, сократить время на его объяснение и закрепить изученное решением биологических задач....
10 04 2026 12:41:47
Обобщающе-интегрированный урок по биологии для учащихся 7-го класса на тему «Тип Члeнистоногие. Неизвестное об известном» обобщает, систематизирует и закрепляет изученный материал по теме Члeнистоногие, проверяет полноту, гибкость и осознанность усвоения учащимися новых знаний и умений реализовывать вновь приобретенные знания, выявление пробелов в ЗУН для последующей коррекции....
09 04 2026 5:15:46
На уроке с помощью метода эвристической беседы выявляются и закрепляются знания учащихся об осанке и плоскостопии, дается материал о нарушениях осанки и ее коррекции, последствиях и профилактике плоскостопия. При объяснении хода выполнения домашней лабораторной работы учащиеся знакомятся с методами определения нарушений осанки и наличия плоскостопия....
08 04 2026 17:20:54
На уроке учащиеся получают знания о многообразии грибов, их роли в природе и жизни человека. Урок помогает решить триединую задачу обучения биологии: развитие интереса к предмету, изучение и понимание признаков и свойств живого, понимание места и роли человека в природе....
07 04 2026 7:44:17
В пpaктике работы учителей наблюдается различный подход к проверке знаний, умений и навыков учащихся. Некоторые учителя отводят ей значительную часть урока, проводя привычные и надоевшие контрольные работы. Другие, наоборот, недооценивают проверку, сводя её преимущественно к фронтальной устной или письменной формам на 10–15 минут.Что легче – заставить учеников зубрить материал, введя их в «психический трaнc» на контрольной, а потом тратить огромное количество личного времени на проверку работ и получать не всегда ожидаемые результаты или применить иную методику?...
06 04 2026 13:39:53
Урок разработан на основе метода учебного проекта с использованием ЦОР. Данный урок заключительный в разделе "Пищеварение", на котором учащиеся 8-го класса защищают исследовательские проекты, над которыми работали по группам в течение двух недель. Цели проектов: обоснование гигиенических условий нормального пищеварения, режима питания школьников.
...
05 04 2026 8:12:58
Вашему вниманию предлагается две презентации. В них содержится очень много познавательного, интересного и поучительного материала по данной теме. ...
04 04 2026 14:37:55
Деятельность - это процесс взаимодействия человека с миром. Человеческая деятельность включает в себя такие познавательные процессы, как ощущения, восприятие, память, мышление, воображение. От уровня развития познавательных процессов учащегося зависит легкость и эффективность его учения. Данный урок направлен на развитие и совершенствование зрительного восприятия, на совершенствование мышления, обогащения арсенала чувств. Урок учит детей быть наблюдательными и любознательными, а также на уроке предлагаются гигиенические правила и гимнастические упражнения, которые помогут сохранить зрение....
03 04 2026 22:58:54
Урок-конференция. Основополагающий вопрос урока: Какие особенности строения насекомых обеспечивают им господство в окружающей среде?
...
02 04 2026 18:31:49
Использование информационных технологий на уроках биологии, позволяет учителю расширить формы и методы работы с обучающимися, стимулируют интерес детей к поиску знаний в различных источниках. В статье представлен план-конспект урока в 6-м классе с использованием компьютерной презентации. При проведении урока используются различные формы работы с детьми, что позволяет каждому обучающемуся чувствовать себя в коллективе, осознавать собственные действия, осуществлять самооценку....
01 04 2026 4:26:39
Урок посвящен раскрытию значения нервной системы, систематизации знаний о строении нейрона, углублению понятия о рефлексе, выяснению значения всех звеньев рефлекторного пути.
...
31 03 2026 4:45:33
Для изучения курса биологии в профильном химико-биологическом классе используется лекционно-семинарская система. На семинарских занятиях используются как фронтальные, так и групповые и индивидуальные формы организации учебной деятельности, применяются ИКТ (демонстрационные и учебные презентации, веб-сайты, ТОГИС). Данный материал представляет собой сценарий семинарского занятия в 10–11-м профильном классе по теме "Энергетический обмен в клетке"; ему предшествуют вводная лекция "Метаболизм клетки" и семинарское занятие "Фотосинтез"....
30 03 2026 5:33:40
Занятие достигает следующих целей: дать общее представление о кольчатых червях, об их эволюционном приобретении - сегментации; дать хаpaктеристику среды обитания, познакомить с внешним строением представителей класса малощетинковых на примере дождевого червя; провести наблюдение за поведением и рефлексами....
29 03 2026 20:15:25
Элективный курс "Экологический калейдоскоп" помогает учащимся овладеть элементарными навыками исследовательской деятельности в природе, сформировать новый стиль мышления, как средство преодоления экологического кризиса. Курс рассчитан на учащихся 13–15 лет, содержит 3 раздела: введение, мониторинг окружающей среды, итоги работы. Занятия курса носят в основном пpaктическую направленность. ...
28 03 2026 7:16:25
Курс "Невидимые" предназначен для учащихся 10 – 11-х классов, желающих углубить свои знания в области биологии, и является предметно-ориентированным. Материал курса значительно расширяет знания учащихся о микроорганизмах. Хотя этот материал и изучается в базовом курсе, но на него отводится небольшое количество часов, причем некоторые темы изучаются в среднем звене на недостаточном информационном и научном уровне.
...
27 03 2026 1:58:56
Предлагаю вашему вниманию презентацию урока для 11-го класса, которая ориентирована на последовательное предъявление учащимся порций учебной информации и контроль её усвоения.
...
26 03 2026 21:19:44
Данный урок является заключительным в программе элективного курса предпрофильной подготовки "Природная косметика". Курс рассчитан на 27 часов. Программа предусматривает формирование интереса к науке косметологии, знакомит с профессиями косметолога, продавца-консультанта, дерматолога, массажиста. Программа построена на индивидуальной и групповой проектной деятельности. В ходе проектов идет сбор рецептов народной косметики с использованием трав, изучение линий современной косметики с целью выявления использования растительных компонентов.
...
25 03 2026 7:56:20
Урок для учащихся 6-го класса по программе Н.И. Сонина позволяет познакомить учащихся с особенностями переноса веществ в организме животных, строением кровеносных систем, сердца, сосудов и составом крови....
24 03 2026 6:47:49
Разработка праздника по охране природы с элементами игры-путешествия для учащихся 5–7-х классов. Охрана природы - всенародное дело. Каждый обязан думать о своей личной ответственности за загубленное дерево, отравленную реку, уничтоженное озеро....
23 03 2026 19:18:41
Данный курс предназначен для изучения подростками вопросов психологии и физиологии. Актуальность курса велика, так как он позволит подросткам изучить самих себя, узнать свои недостатки, научиться бороться с ними, понять причины проблем в отношениях с родителями, учителями, ровесниками, уметь прощать обиду.
...
22 03 2026 6:22:10
Предлагаемый контрольно-обобщающий урок для 7-го класса знакомит учащихся с удивительным разнообразием внешнего вида и особенностями поведения некоторых рыб, позволяет систематизировать, повторить и закрепить знания учащихся по материалу темы....
21 03 2026 8:56:21
Урок проводится в виде деловой игры - интеллектуального турнира. На уроке разбираются следующие понятия: сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
20 03 2026 15:14:45
Цель урока – интегрировать русский язык и биологию: по русскому языку повторить алгоритм работы над частью «С» ЕГЭ и подготовиться к сочинению по прочитанному тексту, по биологии закрепить важные научные понятия из области генетики, познакомиться с понятием "биоэтика"....
19 03 2026 17:35:41
Цели и задачи урока: формирование и совершенствование знаний по теме "Земноводные"....
18 03 2026 22:45:39
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 ::
