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:
Если каждый из нас задумается над проблемой мусора и попытается что-то изменить, тогда не все потеряно. Цель: в ходе исследовательской деятельности учащихся
сформировать представление об одной из наиболее актуальных проблем в мире ‒
рациональном управлении отходами; вызвать интерес; развивать умение
логически рассуждать, выражать свои мысли; формировать информационную,
коммуникативную, ценностно-смысловую компетенцию, мотивацию к самосовершенствованию....
13 09 2026 12:44:52
Задачи урока направлены на то, чтобы познакомить и сформировать у учащихся представление о внутриклеточных паразитах, механизмах проникновения и воздействия вирусов на клетку хозяина, а также профилактику и меры борьбы с вирусами, вызывающими болезни растений, животных и человека....
12 09 2026 16:26:20
Большую роль в профильной подготовке играет внеурочная деятельность. В нашей гимназии организовано научное общество учащихся, которое занимается исследовательской работой, что позволяет добиться целей, стоящих перед профильным обучением. Исследовательская деятельность подразумевает участие в олимпиадах, экологических конференциях, неделях науки, проведение научно-пpaктических конференций в гимназии № 1.
...
11 09 2026 16:34:27
Урок "Экологические группы птиц" проводится для учащихся 7-го класса обучающихся по программе Н.И. Сонина. Раскрываются такие вопросы, как: основные группы птиц, экологические типы птиц, экологические группы птиц, значение птиц в природе и жизни человека....
10 09 2026 7:31:54
Приспособления растений и животных, связанные с изменением внешних условий, имеют разную форму и проявления: у млекопитающих отрастает густой подшерсток, перелетные птицы меняют среду обитания, другие птицы покрываются пухом, являющийся плохим проводником тепла и пpeдoxpaняющий зимой от переохлаждения....
09 09 2026 18:13:33
В статье описываются приемы и этапы использования информационно-коммуникационных технологий в работе учителя биологии с целью реализации задач современного образования, приводятся примеры авторских работ, а также обосновывается эффективность использования ИКТ на современном уроке....
08 09 2026 9:11:34
Урок биологии в 11-м классе с целью конкретизации понятия «факторы эволюции» на материале этапов антропогенеза. На уроке у учащихся формируются представления о том, какие факторы антропогенеза на каждом его этапе являлись главными, а какие – второстепенными....
07 09 2026 0:14:40
Цель урока - способствовать осознанию взаимосвязи между органоидами клетки и их функции; изучить этапы биосинтеза белка, развивать самостоятельность мышления, форсировать умение школьников устанавливать причинно-следственные связи, обобщать, делать выводы: стимулировать переживания радости взаимодействия с учителем и одноклассниками; воспитывать потребность в бережном отношении к жизни. В работе описываются все этапы урока и прикладываются дидактические материалы.
...
06 09 2026 20:29:35
После опыления происходит оплодотворение —процесс, в ходе которого цветок превращается в плод. Плоды, как и цветки, очень разнообразны. Оплодотворение Пыльцевое...
05 09 2026 20:12:28
Питание животных существенно отличается от питания растений. В зависимости от способа питания выделяют различные группы животных. Пищеварительная система По...
04 09 2026 10:59:34
Представлен конспект урокапо теме "Иммунитет". Урок состоит из двух частей: теоретической, в которой излагаются основы знаний по иммунитету, и пpaктической, где учитель показывает, какое огромное количество микробов содержится в окружающей нас среде. Урок вызывает у учащихся очень большой интерес....
03 09 2026 10:48:48
Данное методическое пособие предлагает применение информационных технологий для решения и создания кроссвордов с целью повышения мотивации учащихся к обучению в области экологии и биологии. Кроссворды создаются в электронной таблице персонального компьютера с использованием логической функции ЕСЛИ и Примечания. Решение и создание кроссворда является для школьника увлекательным процессом, позволяющим ему применять имеющиеся и приобретать новые знания из области экологии, биологии и информационных технологий....
02 09 2026 15:36:20
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.
...
01 09 2026 2:29:28
Методическая разработка содержит рекомендации по выполнению и защите исследовательских проектов школьников. Проектная деятельность учащихся рассматривается как средство развития творческого и интеллектуального потенциала учеников....
31 08 2026 0:14:27
Урок для 7-го класса с целью показать разнообразное значение птиц в природе и их пpaктическое значение для человека, обосновать необходимость их охраны....
30 08 2026 2:46:28
Урок учит детей не только основам рационального питания, и позволяет узнать отношение ребят к своему здоровью, обосновывает необходимость приема растительной и животной пищи, еще раз напоминает основные гигиенические правила....
29 08 2026 13:24:52
Интегрированный урок-пpaктикум проводится в 9-м классе при изучении темы «Моделирование и формализация» (информатика) и темы «Классификация живого мира» (биология). Задачи урока: построить иерархическую модель на графах, отражающую классификацию живого мира; определить систематическое положение современного человека. Для построения классификации живого мира применяется программа «Построитель деревьев», которая размещена на диске к учебнику Н.Д.Угриновича....
28 08 2026 9:28:32
Данная статья представляет собой сценарий внеклассного мероприятия "Путешествие Незнайки по страницам Красной книги", посвященного проблемам экологии. Мероприятие проводится в форме сказки, где роли исполняют сами ученики. Такая форма является наиболее доступной и интересной для учащихся 1–5-х классов.
...
27 08 2026 15:12:42
Организм шляпочного гриба всегда имеет грибницу и плодовую часть. Плодовое тело делится на пенёк и шляпку. Так и образовалось их название — шляпочные грибы....
26 08 2026 15:50:13
Урок разработан в соответствии с учебно-методическим комплектом "Сферы". Разработка включает конспект урока, презентацию и интеpaктивный тест. Презентация к уроку составлена так, что ее можно использовать в разных организационных формах урока. Материал красочный, много качественных фотографий, хороший иллюстративный материал.
...
25 08 2026 7:59:14
В ходе урока учащиеся знакомятся с различными теориями, объясняющими происхождение человека, приводят доказательства.. Для более плодотворной работы используются опopно-информационные листы.
...
24 08 2026 2:40:54
План проведения обобщающего урока по теме "Кровеносная система" содержит сценку, отражающую точки зрения врачей разных эпох на диагностику и лечение структурных нарушений сердечно-сосудистой системы, и тест на проверку знаний по данной теме.
...
23 08 2026 3:31:51
Урок помогает познакомить учащихся с защитными свойствами организма; раскрыть сущность иммунитета; познакомить с видами иммунитета.
...
22 08 2026 10:30:37
Учащиеся формируют знания об особенностях строения и жизнедеятельности водорослей, роли в природе и жизни человека. Развивают умения анализировать и систематизировать информацию;
формируют эмоциональное отношение к водорослям....
21 08 2026 23:27:36
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....
20 08 2026 5:50:47
Целью данного урока стало обобщение и систематизирование знаний по теме "Пищеварительная система человека".
К уроку подготавливается "Листок учета знаний", по которому учителю и учащемуся хорошо видно, по каким компонентам знаний есть недочеты и пробелы. За каждый элемент знаний ученик получает отметку....
19 08 2026 8:49:28
В жарком климате приспособились к жизни крокодилы, ящерицы, черепахи, которые были защищены от палящего солнца развитыми наружными покровами....
18 08 2026 21:22:35
Урок знакомит с новым материалом, расширяет кругозор, направлен на повышение мотивации к изучению природоведения, готовит к изучению курсов физики и биологии....
17 08 2026 16:28:51
Материал может быть использован для проведения урока или внеклассного мероприятия. В статье представлены различные определения термина «жизнь», а также наиболее важные и интересные гипотезы возникновения жизни на Земле: креационизм, самопроизвольное зарождение, гипотеза стационарного состояния, панcпepмия, биохимическая эволюция....
16 08 2026 6:50:58
Представлен конспект урока биологии для учащихся 8-х классов по теме "Работа сердца"....
15 08 2026 22:31:21
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Информационные технологии на уроках биологии реализуют принцип наглядности. Урок повышает интерес к учебе, активизирует мышление учащихся....
14 08 2026 1:55:57
Современная школа должна формировать навыки здорового образа жизни. В данной работе рассказано о реализации программы «Здоровье» в школе. Одной из форм работы является игра КВН. Авторы предлагают сценарий КВН «Смотри. Слушай. Решай».
...
13 08 2026 23:30:19
Урок знакомит учащихся с природными и культурными достопримечательностями наслегов родного района, воспитывает у учащихся чувство любви к родному городу, формирует национальное самосознание....
12 08 2026 1:56:55
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.
...
11 08 2026 0:30:42
Спецкурс предназначен для учащихся старших классов и опирается на знания, полученные ими при изучении дисциплин об организме человека. Цель: формирование у старшеклассников знаний по профилактике заболеваний, воспитание ответственного отношения к своему здоровью и окружающих....
10 08 2026 18:29:31
Представленный урок – один из вариантов проведения обобщения по первой части курса природоведения в образовательной системе «Школа-2100». Урок построен с использованием технологии проблемно-диалогического обучения и помогает учащимся осознать значимость изучения прошлого планеты для прогнозирования будущих изменений....
09 08 2026 16:35:31
Успеха в обучении добьется учитель, любящий детей, творческий, тщательно продумывающий и планирующий свою работу. Только передача информации учащимся не обеспечивает получения прочных знаний. После урока теоретического обязательно должны последовать уроки-пpaктикумы с интенсивным освоением, закреплением учебного материала и контролем знаний.
...
08 08 2026 1:38:47
Тема урока по программе "Предпосылки возникновения теории Ч.Дарвина", 11-й класс позволяет организовать работу по формированию у обучающихся целостного восприятия окружающего мира, интереса и позитивного отношения к научному поиску, истории науки....
07 08 2026 14:22:11
Цели урока: образовательная – познакомить с особенностями строения и функциями клеточных структур эукариотических клеток, определить роль каждого органоида в жизни клетки, сформировать представление о клетке, как о целостной самовоспроизводящейся живой системе, научиться распознавать органоиды по внешнему виду; развивающая – развить у учащихся интерес к биологической науке, предметное мышление, умение анализировать и сопоставлять факты, выделять главное в тексте, логическое мышление, различные виды памяти; воспитательная – формирование у учащихся бережного отношения ко всему живому на нашей планете, представления об уникальности каждого организма....
06 08 2026 18:26:59
Цель урока: познакомить учащихся с наиболее хаpaктерными особенностями высших споровых растений на примере мхов; показать черты усложнения организации мхов по сравнению с водорослями в связи с изменением условий обитания....
05 08 2026 20:48:35
Урок изложения нового материала, который позволяет сформировать у учащихся 10-го класса представление о вирусах как неклеточной форме жизни, их особенностях строения и жизнедеятельности, а также о профилактике и мерах борьбы с вирусами – возбудителями болезней человека. Урок помогает учащимся развивать умения анализировать, обобщать и систематизировать полученные знания. В ходе урока учащиеся осваивают умения самостоятельно изготовлять ватно-марлевые повязки, необходимые при эпидемиях гриппа....
04 08 2026 5:29:19
Cтатья предлагает способ создания целостного образовательного прострaнcтва для развития креативной, конкурентоспособной, здоровой личности через систему интегрированной работы учителей биологии и литературы в общеобразовательной школе....
03 08 2026 16:26:58
Интегрированный урок по географии и биологии знакомит учащихся 8-го класса с природой озера Байкал. В нестандартной форме учащиеся получают представление об уникальной природе озера, взаимосвязях компонентов природы. Предусматривается самостоятельная подготовка к уроку: ребята могут выбрать представителей эндемичных животных и составить свой рассказ или презентацию по этой теме....
02 08 2026 3:56:25
Цель урока: ознакомление учащихся с пагубным воздействием курения на организм человека, формирование негативного отношения к табакокурению, показать , что курение вредит не только курящему человеку, но и всему обществу, что курение – это не только проблема отдельного человека, это проблема всего общества.
...
01 08 2026 17:22:14
Проект решает несколько задач в воспитании младших школьников: возрождение чувства патриотизма и любви к своему Отечеству, привлечение внимания к восстановлению и сохранению уникальных исторических, культурных и природных объектов на территории нашей Родины, развитие познавательной активности и умения интегрировать знания из различных областей в научно-исследовательской деятельности.
...
31 07 2026 4:35:34
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....
30 07 2026 9:19:17
Формы применения игр очень разнообразны – от включения в урок небольших игровых элементов (в качестве разминки в начале урока, для «разрядки напряженности» на очень «серьезном» уроке, для создания проблемной ситуации, в качестве выводов по материалу урока и др.) до уроков с фрагментами игр (например, театрализованных) или уроков-игр, пример одного из которых предлагается вашему вниманию....
29 07 2026 23:10:56
Урок необходим для формирования знаний об условиях прорастания семян, об общих биологических понятиях и явлениях, а так же для воспитания чувства ответственности и аккуратности....
28 07 2026 12:32:23
Известно, что здоровье человека в настоящее время лишь на 8-12 % зависит от прямого воздействия на организм лекарственных средств. В то же время более чем на 25% оно связано с состоянием окружающей среды. Живые растения и выделенные из них эфирные масла занимают важное место в улучшении воздушной среды мест, где работает, учится и отдыхает человек. Их применение как по отдельности, так и совместно позволяет не только подавить вредную микрофлору воздуха: патогенные бактерии, грибы, вирусы; улучшить химический состав воздуха, увеличивая количество О2 и уменьшая СО2, и физическое состояние его молекул, ионизируя их, повышая содержание легких отрицательных ионов со снижением тяжелых, что необходимо для здоровья человека....
27 07 2026 5:44:32
Цели урока: образовательная – познакомить с особенностями строения и функциями клеточных структур эукариотических клеток, определить роль каждого органоида в жизни клетки, сформировать представление о клетке, как о целостной самовоспроизводящейся живой системе, научиться распознавать органоиды по внешнему виду; развивающая – развить у учащихся интерес к биологической науке, предметное мышление, умение анализировать и сопоставлять факты, выделять главное в тексте, логическое мышление, различные виды памяти; воспитательная – формирование у учащихся бережного отношения ко всему живому на нашей планете, представления об уникальности каждого организма....
26 07 2026 0:57:29
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 ::
