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:
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок формулирует значение дыхания в жизни человека, определить особенности строения воздухоносных путей и их функцию. На уроке активно используются возможности информационного центра в индивидуальном разноуровневом тестировании на компьютерах, а также возможности интеpaктивной доски. Урок пронизан метапредметными связями, в нем есть элемент фантастики....
19 08 2026 18:49:24
Массовый отбор основан на отборе по фенотипу. Индивидуальный базируется на выделении особей с известным генотипом, определенным по продуктивности потомства....
18 08 2026 0:51:28
Урок может быть проведен в 7-м классе при изучении темы "Класс птицы", материалы урока могут быть использованы на занятиях биологического кружка.
На уроке ученики имеют возможность уточнить причины разнообразия птиц (результат приспособленности к среде обитания), научиться распознавать экологические группы птиц, признаки птиц разных экологических групп. Поставленные перед учениками задачи ставят их в ситуацию недостатка информации, которую они должны получить из разных источников (личный опыт, информация из "Школьного определителя птиц", информация, полученная в результате выполнения лабораторной работы). Кроме того, дети учатся обобщать полученную информацию и делать выводы....
17 08 2026 0:25:10
Представлена презентация для проведения урока по генетике по теме "Основные закономерности наследственности "(2 часа) и дополнительный материал, который может быть использован для развития познавательной активности на уроках биологии.
...
16 08 2026 1:13:40
Урок ориентирован на воспитание здорового образа жизни. Используются современные технологии с применением мультимедийного проектора. В созданной презентации во время урока на экране представляются материалы в виде схем "Хромосомные перестройки", понятия, графики, рисунки, над которыми надо подумать, сделать анализ, сравнение. После каждого пункта плана учащиеся делают вывод, который фиксируется на экране: например, «мутации часто встречаются, рецессивные, устойчивые»....
15 08 2026 22:15:50
Урок формирует образовательную базу, учит применять пpaктические навыки, изучает причинно-следственные связи и взаимозависимость отдельных природных компонентов, что служит теоретической основой для понимания обучающимися сути экологических проблем региона....
14 08 2026 9:32:22
Использование современных педагогических технологий даёт возможность учителю выбирать эффективные методы, формы и средства обучения и воспитания; добиваться высоких устойчивых результатов, а также способствует выявлению существенных связей между изучаемыми явлениями и процессами живой природы, развитию умственных способностей школьников, творческого и критического мышления, способности к непрерывному обучению и самообразованию, их социализации, делает занятия интересными и наглядными....
13 08 2026 20:31:11
Занятие с целью познакомить учащихся с жизнью деревьев и кустарников зимой, с особенностями их формы, окраски, ветвления, расположения почек, с приспособленностью растений к зимним условиям....
12 08 2026 8:47:49
Урок призван, используя технологию развития критического мышления через чтение и письмо (методические стадии: вызов, осмысление, рефлексия), сформировать у учащихся знания о среде обитания, особенностях строения водорослей как представителей древних растений....
11 08 2026 22:14:29
Представленный урок "Видообразование. Результаты микроэволюции", проведённый в 11-х классе, направлен на комплексное повторение и закрепление знаний учащихся об эволюционных процессах популяций, повторение генетики (полиплоидия, гибридизация, хромосомные мутации). Учащиеся получают представление о путях, типах и скорости видообразования. Постоянно ставятся проблемные вопросы, проводится связь нового материала с ранее изученным, его сравнение, обобщение. На основе наводящих вопросов ребята самостоятельно формируют выводы, умело связывают теоретический материал с пpaктикой жизни....
10 08 2026 16:39:26
В учебно-воспитательном процессе необходимо использовать только те пословицы, терминология которых понятна современному школьнику. Кроме включения в содержание курса «Биология» народных пословиц и поговорок, целесообразно кратко рассказывать о народных праздниках, например: «Проводы зимы», «Масленица» и т.д....
09 08 2026 13:38:22
Используя знания об анализаторах и морфологическом строении глаза, сформировать знания о свойствах рецепторов, желтого и слепого пятен, показать сложную аналитико-синтетическую деятельность мозга, способного воссоздать целостную картину внешнего мира, адекватную действительности. Рассмотреть причины и профилактику нарушений зрения.
...
08 08 2026 7:48:33
Урок в 7-м классе представлен в виде технологической карты, составленной с учетом новых Федеральных Государственных Образовательных Стандартов. Учтены познавательные, коммуникативные, регулятивные и личностные универсальные учебные действия учеников....
07 08 2026 0:32:56
Для большинства уже не секрет, что для укрепления здоровья лучше есть больше овощей и фруктов. Но они должны быть здоровыми и чистыми от таких веществ как нитраты и нитриты. Цель работы: является определение содержания нитратов в отобранных образцах овощей и фруктов....
06 08 2026 2:54:59
Птицы ведут разнообразный образ жизни. Есть птицы оседлые (сойки, синицы), кочующие (снегири, грачи) и перелетные (стрижи, соловьи, иволги, утки, лебеди)....
05 08 2026 0:20:43
Цель урока: провести обобщение и систематизацию изученного материала по теме "Кровь и кровообращение"; воспитывать бережное отношение к своему здоровью и здоровью окружающих....
04 08 2026 21:50:50
Урок "Гигиена сердечно-сосудистой системы", проводимый в форме конференции, позволяет ученикам побывать в ролях врачей, лаборантов, тренеров, проявить творчество, самостоятельность в поиске решений проблемных ситуаций. Знания, которые получают школьники на уроке, актуальны не только с точки зрения приобретения ЗУН, но создают условия для формирования у подрастающего поколении потребности в укреплении и сохранении своего здоровья.
...
03 08 2026 8:16:51
Использование презентации, мультимедийного проектора, учебного электронного пособия, опopных схем, условных знаков, алгоритмов действия при решении генетических задач, игры на уроке позволяет быстро вовлечь учащихся в работу, оптимально организовать их деятельность, обеспечивая обратную связь.
...
02 08 2026 1:35:22
В ходе урока учащиеся знакомятся с понятием "движение" как одним из главных свойств живых организмов, с разнообразием способов движения животных. Автор работы продолжает формирование монологической речи....
01 08 2026 3:57:56
Урок-игра обобщяет и проверяет знания учащихся о законах наследования и их цитологических основах, о закономерностях изменчивости, ее формах, о методах изучения наследственности человека....
31 07 2026 17:38:22
Урок формирует представления о различных типах отношений между организмами. Результаты: выделение компонентов природного сообщества взаимосвязанных между собой, основных типов отношений организмов, условий их возникновения, приспособления организмов к существованию в сообществе; умение работать с источниками биологической информации, использовать речевые средства для дискуссии, сравнивать разные точки зрения....
30 07 2026 0:30:59
Назначение пpaктики состоит в закреплении теоретических знаний об окружающей среде, которые школьники получили на уроках при изучении разных учебных предметов. Ребята овладевают навыками учета ресурсов в условиях реального природного окружения при самостоятельных исследованиях, обработки и оформления их результатов, а также трудовыми навыками, связанными с улучшениями природной среды и уходом за ней.
...
29 07 2026 18:24:35
Цели урока: содействовать стремлению учащихся вести здоровый образ жизни; развить навыки работы учащихся с учебником; умения сравнивать, анализировать, соотносить, делать выводы; давать оценку результатам деятельности....
28 07 2026 8:10:59
Проект способствует формированию общения с природой, содействует формированию умения и навыков по планированию, посадке растений, уходу за ними и оформлению ландшафтного дизайна, способствует привитию навыков экологической этики и поведения, ориентирует на защиту окружающей среды, содействует воспитанию экологической культуры....
27 07 2026 4:47:33
Загрязнение окружающей среды, изменение ее человеком — одна из глобальных проблем. Лучше почувствовать эту проблему помогают примеры своей местности. Вопросы экологии чаще поднимаются на уроках географии и биологии. Поэтому мы решили объединиться и ежегодно проводить двухчасовую экскурсию....
26 07 2026 3:26:50
Материал урока знакомит учащихся с растениями и животными, используемыми в символике г. Абакана и республики Хакасия. Во время проведения игры ребята разгадывают кроссворды, загадывают загадки, рассказывают стихи хакасских поэтов о красоте родного края. Данный урок-игру можно провести как внеклассное мероприятие....
25 07 2026 20:58:25
На уроке в 5-м классе пойдет речь о большой тайне природы, которую человек все же сумел увидеть своими глазами. Пятиклассники – народ очень любопытный, поэтому даже сложные биологические термины могут воспринимать легко, особенно если это преподнести как игру, театр....
24 07 2026 18:10:54
Урок направлен на изучение наиболее распространенных видов соцветий. Прививает навыки в определении простых и сложных соцветий и в записи их схем. Раскрывает биологическое значение соцветий, формирует эстетическое отношение к окружающему миру....
23 07 2026 11:38:23
Представлена программа кружка на 2-летний срок обучения, рассчитанная на учащихся 5–8-х классов....
22 07 2026 8:48:19
Учащиеся знакомятся со строением листа, с простыми и сложными типами листьев, типом жилкования, расположением листьев на стeбле. Изучаются двудольные и однодольные растения....
21 07 2026 14:15:10
Материал содержит подробный план конспект урока «Надкласс рыбы. Общая хаpaктеристика рыб. Особенности строения и жизнедеятельности рыб в связи с водной средой обитания» по курсу зоологии для 7-го классов. Ориентирован на работу со всеми современными учебниками и обеспечивает дифференцированный подход в преподавании предмета. План-конспект дополнен инструктивной картой для выполнения лабораторной работы и приложением с презентацией к уроку....
20 07 2026 13:15:18
Интеллектуальная игра проводится среди учащихся 6-х классов в качестве обобщения знаний по разделу классы покрытосеменных растений или в рамках недели естественно-научного цикла. Внеклассная работа с учащимися позволяет формировать мотивацию к обучению и мopaльному удовлетворению от собственных успехов. ...
19 07 2026 21:36:54
Урок изучения нового материала в 8-м классе с использованием презентации, подготовленной в программе Microsoft PowerPoint. На уроке учащиеся приобретают, закрепляют, обобщают и систематизируют знания об эндокринной системе человека. Данный урок позволяет развивать логическое мышление, умение анализировать, сравнивать, делать выводы. Изучение материала проводится на двух уроках (лучше, если уроки будут спаренными).
...
18 07 2026 0:29:18
Тема урока показывает, что биоразнообразие – результат органической эволюции. В лекции говорится о том, что разнообразие животного мира менялось в течение геологического времени: периоды нарастания сменялись спадами. Дано представление о роли различных факторов, влияющих на биоразнообразие. Уменьшение биоразнообразия под воздействием человека несоизмеримо по скорости протекания с естественными изменениями. Подчеркнута необходимость изучения таксономического разнообразия животного мира....
17 07 2026 0:56:43
Представлен конспект урока "Особенности пластического и энергетического обменов в растительной клетке". Данный урок может быть использован в качестве дидактического материала для проведения уроков курса "Общая биология" в 9–11-х классах....
16 07 2026 0:54:20
Урок - самостоятельная работа, в процессе которого формируются самообразовательные умения учащихся при работе с книгой, лабораторным оборудованием, энциклопедической литературой, раскрываются творческие способности, что ведет к личностному росту обучающихся. Урок построен на основе личностно ориентированной технологии....
15 07 2026 1:56:56
Цель урока: сформировать у учащихся понятия организм и познакомить со свойствами живого организма....
14 07 2026 15:11:28
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок-лекция проводится для учащихся 1-го курса НПО, рекомендован для базового курса общей биологии при изучении раздела «Организм». Форма урока: медиа-лекция, развивает критическое мышление по схеме «вызов – осмысление – размышление»....
13 07 2026 9:49:45
Технология урока позволяет систематизировать приобретенные знания о строении клетки в виде научной экспертизы, что дает возможность повторить пройденный материал, оценить уровень знаний и освоить технологии ЕГЭ в новых, нестандартных формах....
12 07 2026 4:43:57
В статье представлена разработка урока, предусмотренной учебной программой 6-го класса. На уроке учащиеся знакомятся с сущностью процесса фотосинтеза, с понятиями автотрофы и гетеротрофы. Новые знания учащиеся добывают сами, используя текст учебника....
11 07 2026 0:59:52
Современная школа должна формировать глобальное мышление. Механизмы реализации идеи формирования глобального мышления включают комплекс идеологических, нравственно-эстетических, правовых, личностно-мировоззренческих и пpaктических аспектов. Решение этих задач, как мне думается, осуществимо лишь при условии взаимосвязи обучения и воспитания с различными типами и видами внеклассной работы, ориентированными на деятельную жизнь и долголетие....
10 07 2026 19:15:14
Размножение водорослей бывает вегетативным, бесполым и пoлoвым. У одного и того же вида в зависимости от условий среды способы размножения различны....
09 07 2026 4:12:54
Интегрированный урок с целью расширить знания учащихся о природных высокомолекулярных веществах - белках; раскрыть ведущую роль белков в строении и жизнедеятельности клетки; сформировать представление о связи между строением, свойствами и применением белков через лабораторный эксперимент.
Форма проведения - урок-лекция с элементами лабораторного пpaктикума и медиа-технологий.
На уроке предлагается рассмотреть следующие вопросы: история исследования белка; аминокислоты - основа белка; структура белковых молекул; химические свойства белка (лабораторный опыт); биологическое разнообразие и значение белков; функции белков.
...
08 07 2026 9:26:52
Урок формирует и углубляет знания об экологии как науке, её предмете и задачах, о морфологическом многообразии факторов. Формирует специальные умения определять воздействие экологических факторов на организмы. Продолжает формировать общеучебные умения работать с конспектом, дополнительной литературой, интернет-ресурсами....
07 07 2026 21:50:41
Программа курса предназначена для учащихся 9-х классов, позволяет осознать важность проблемы собственного питания и принимать разумные меры предосторожности при потрeблении пищи. Программа позволяет расширить знания о питательных веществах пищи, их строении и значении для детского организма, о вредных и полезных продуктах питания....
06 07 2026 8:32:49
Данная методическая разработка может быть рекомендована учителям работающим по программе В.В. Пасечника, В.М. Пакуловой, В.В. Латюшина, и др. Урок «Иммунология на службе здоровья» является заключительным по теме «Кровь. Внутренняя среда организма», поэтому целесообразно рассматривать его, как урок-обобщение. На уроке предполагается самостоятельная работа учащихся с учебником....
05 07 2026 14:53:30
Урок биологии в 10-м классе проходит в форме конференции, на котором выясняются факторы, влияющие на снижение продолжительности жизни людей.
...
04 07 2026 0:57:46
Урок позволяет систематизировать полученные знания и повысить интерес к предмету, развивает биологическое мировоззрение учащихся. На уроке реализуется различные формы, методы и приемы обучения: устная и письменная проверка знаний, работа с тестовыми заданиями. Урок представляет собой мультимедийную разработку, выполненную в программе Power Point в виде презентации.
...
03 07 2026 3:55:42
В статье представлен модульный урок по изучению особенностей строения и образа жизни млекопитающих животных; систематике и ознакомление с некоторыми отрядами класса Млекопитающие.
...
02 07 2026 19:42:36
Программа предпрофильного образования «Человек и природа» является, с нашей стороны, смысловым шагом. Мы попытались найти общий смысловой компонент в учебных программах по литературе и биологии (5–11-е классы) и разработали систему интегрированных тем, объединенных антропологическим аспектом. Данная программа позволяет не только сэкономить часы в каждом из предметов, но и представить материал комплексно, подчеркивая межпредметные связи и отношения. Ведь выпускник школы должен быть подготовлен к жизни – способен к самообразованию, к оценке собственных поступков, к самостоятельному выбору правильных действий в любой жизненной ситуации....
01 07 2026 8:15:47
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 ::
