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:
Сегодня мы поговорим о покровных тканях, они располагаются на поверхности органов растения и пpeдoxpaняют их от высыхания, перегрева, механических и химических воздействий. Кроме этого она обеспечи…...
02 05 2026 4:54:44
Предлагается четыре варианта задач по генетике. В каждом варианте три задачи по моногибридному скрещиванию, дигибридному скрещиванию и скрещиванию, сцепленному с полом.
...
01 05 2026 6:41:45
Макроэволюционные процессы возможны только благодаря микроэволюционным. Макроэволюция в отличие от микроэволюции ведет к образованию новых родов, семейств, классов, всех высших таксонов. Микроэволюция обеспечивает изменения только внутривидовые и популяционные....
30 04 2026 12:38:31
Данная разработка ориентирована на учебник Т.С. Суховой, В.И. Строганова «Природа. Введение в биологию и экологию», этот курс позволяет начать целенаправленное формирование ведущих понятий на основе классической биологии перед изучением конкретных биологических дисциплин....
29 04 2026 15:47:24
У учащихся формируется понятие о почках и побеге. Учитель показывает особенности их строения и создает условия для развития у детей самостоятельности при выполнении пpaктических работ. Учит распознавать и называть листья по внешним признакам, а также типы их расположения и жилкования, формировать представление о побеге....
28 04 2026 8:26:48
Особенностью представленного урока является его интеграция с предметом "Химия", предметом, который учащиеся 8-го класса только начали изучать. Цель данного типа интеграции: развитие познавательного интереса к предмету "Химия", подтверждение единства наук естественного цикла, их тесной взаимосвязи, а также доказательство того, что организм – сложная система, работа которой основана в том числе и на химико-биологических процессах....
27 04 2026 7:43:10
Представленный урок биологии в 8-м классе с использованием интеpaктивной доски Hitachi StarBoard позволяет изучить процесс свертывания крови, его механизмы. Знакомит учеников с заболеваниями, возникающими при нарушении свертывания крови.
...
26 04 2026 15:57:53
Данный урок разработан с использованием модульно-блочной технологии. Модули являются составными частями блоков.
Блок № 1 «Организменный уровень организации». В блоке 29 модулей, модуль № 28.1 «Вирусы». Раскрытие темы данного модуля позволяет доказать, что вирусы – это неклеточные формы жизни, с присущими всему живому свойствами.
...
25 04 2026 14:10:39
Состояние здоровья, средняя продолжительность жизни населения в России на сегодняшний день вызывает тревогу. При однообразном физическом труде работает только одна группа мышц и в возбуждении находится только один участок ЦНС, что приводит к его утомлению. Автор предлагает во избежание утомления на уроках применять чередование видов деятельности, использовать физкультминутки, релаксационные упражнения, сеансы исцеляющей музыки....
24 04 2026 14:18:47
Значительное место в общей системе внеаудиторной работы принадлежит творческим работам учащихся, в частности, созданию проектов. Они способствуют расширению знаний по предметам, стимулируют развитие творческих наклонностей. Это одна из важных форм сплочения в коллектив. Тема данного проекта - "Мода - модой, а здоровье?". Он направлен на сбор информации, ее анализ, обобщение фактов о влиянии на здоровье молодых людей модных тенденций - пирсинг, татуировка....
23 04 2026 16:21:47
Урок обобщает, закрепляет и расширяет знания учащихся, активирует их работу с дополнительной литературой, развивает творчество учащихся, которое демонстрируется в плакатах о защите земноводных.
...
22 04 2026 16:57:29
Урок является обобщением и систематизацией знаний о четырёх царствах живой природы. Ученики работают в группах, самостоятельно ставят опыты, эксперименты, проводят наблюдения, обобщают накопленные знания по разделу. Цель урока: обобщить и систематизировать знания о представителях четырех царств живой природы: бактериях, грибах, растениях, животных....
21 04 2026 15:31:58
На уроке формируются биологические понятия "пoлoвoе, бесполое, вегетативное размножение", "гамета", "зигота", "cпepмий", "cпepматозоид", "яйцеклетка", особенности размножения растений, формируются навыки получения информации учащимися с помощью различных источников, в том числе компьютерных....
20 04 2026 7:18:32
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.
...
19 04 2026 3:20:36
Предлагается 2 варианта теста по общей биологии, содержащего различные формы заданий....
18 04 2026 21:43:33
Обобщение педагогического опыта по использованию информационных компьютерных технологий на уроках биологии как средство повышения эффективности учебно-воспитательного процесса....
17 04 2026 23:41:37
Данная разработка представляет собой урок-пpaктикум по биологии для учащихся 10-х классов (УМК И.Н. Пономаревой). Материал может быть использован для проведения уроков экологии и полевых пpaктик. Эффективность данного занятия обеспечивается использованием элементов информационных технологий (электронные атласы-определители, презентация Microsoft Office PowerPoint).
...
16 04 2026 23:51:32
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Автор раскрывает структуру урока, показывает виды деятельности на уроках анатомии, приводит примеры разных типов и видов контрольных заданий и вопросов. Автор показывает, как на основе одной презентации сделать другую презентацию, которую можно использовать на последующих уроках для контроля учебных достижений учащихся или для самостоятельной работы....
15 04 2026 12:23:46
Урок составлен на основе технологии развития критического мышления, где реализуется схема "вызов - осмысление - размышление". Стратегиями урока являются основные приемы - кластер и таблица "Знаю - Хочу знать - Узнал". На уроке также используются приемы: ключевые слова, инсерт-чтение с маркировкой текста, синквейн - форма письменной рефлексии.
...
14 04 2026 9:55:17
Урок биологии в 6-м классе дает представления учащимся об условиях прорастания, зависимости прорастания семян от факторов окружающей среды (температуры, влажности, воздуха), о правильном посеве семян, о зависимости глубины заделки семян от их размеров и свойств почвы.
...
13 04 2026 8:41:10
Цель урока: обобщение знаний учащихся по теме. Форма урока, интересные задачи помогут учащимся систематизировать знания. Комплексный подход выявляет уровень усвоения материала и обученности учащихся....
12 04 2026 8:43:12
Нетрадиционные формы уроков. Развитие творческих способностей учителя и учащихся, деловое сотрудничество....
11 04 2026 14:58:46
Материал урока готовится за 7–10 дней до занятия. В подготовке материала участвуют сами дети. Они под руководством учителя проращивают семена, выращивают растения. Такие виды работ развивают у детей любознательность, формируют пpaктические навыки, наблюдательность, учат бережному отношению к природе, развивают логическое мышление. Привлекаются дети из биологического кружка, а также участвуют шестиклассники....
10 04 2026 1:43:16
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....
09 04 2026 12:57:34
Урок биологии в 6-м классе с целью познакомить учащихся с видоизмененными подземными побегами, их биологическим и хозяйственным значением, а также обобщить знания учащихся об особенностях строения и жизнедеятельности стeбля; роли стeбля в обеспечении целостности растения....
08 04 2026 18:25:47
В работе рассказано о растениях, которые как положительно, так и отрицательно влияют на здоровье человека. Приобретая растение, необходимо знать, является это растение вашим защитником или энергетическим вампиром. Подбирать растения надо с учетом даты вашего рождения (знака Зодиака). Работа может быть использована при изучении биологии в 7–8-х классах, а также при проведении внеклассной работы по экологии и биологии....
07 04 2026 18:39:18
На уроке организуется проектная деятельность учащихся, способствующая формированию опыта работы с информацией, развитию умения работать в группе, опыта публично защищать свои результаты. В ходе работы ученики знакомятся с растительным миром своего края, с творчеством поэтов-земляков, воспевающих свой край....
06 04 2026 9:35:51
Урок природоведения отвечает общедидактическим требованиям, решает обучающие, развивающие, воспитательные задачи. Учебный процесс для учащихся является процессом познания, который организуется учителем и проходит под его руководством. Задача учителя сводится к такой организации учебной деятельности учащихся, которая обеспечивает максимальное развивающее и воспитывающее действие на ученика. На уроке применяется самостоятельный поиск в приобретении знаний. Урок раскрывает одну из самых интересных страниц истории человеческих цивилизаций. Рассматривает некоторые проблемы, возникающие при обживании человеком новых земель.
...
05 04 2026 20:42:38
На занятии формируется представление о побеге как сложном органе растения. Учащиеся знакомятся со строением побега, раскрывают функции частей побега....
04 04 2026 2:26:52
Урок формирует у учащихся представления о строении почек, расположении листьев, значении побега. Изучение материала с использованием гербария, собранного учащимися, живых побегов, подвижных моделей позволяет внести элемент исследования в форме игры и создать положительную мотивацию к изучаемой теме.
...
03 04 2026 19:42:59
В статье "Использование элементов регионального компонента на уроках биологии" описывается один из эффективных способов достижения основных направлений современного образования: гуманитаризация и экологизация обучения и воспитания школьников с ориентацией на пpaктическую значимость приобретаемых знаний, умений и навыков.
...
02 04 2026 7:54:52
Методическая разработка содержит рекомендации по выполнению и защите исследовательских проектов школьников. Проектная деятельность учащихся рассматривается как средство развития творческого и интеллектуального потенциала учеников....
01 04 2026 16:17:39
Значение раннецветущих растений очень велико. Именно раннецветущие растения способствуют выживанию первых насекомых и сохранению всех остальных звеньев пищевых цепочек. Необыкновенная красота этих растений подвергает их к бездумному уничтожению со стороны человека. Всё это требует особой охраны раннецветущих растений. Материал предназначается всем любителям природы, прежде всего, учителям, родителям....
31 03 2026 14:28:55
Урок-путешествие по окружающему миру, где в игровой форме развивается познавательная деятельность учащихся, умение согласованно работать в комaнде....
30 03 2026 12:16:33
В настоящее время, на наш взгляд, одной из наиболее эффективных форм реализации метапредметных связей являются интегрированные уроки. Данная разработка является примером проведения такого рода уроков. Урок опирался на знания, полученные учащимися на предыдущих занятиях по географии, биологии и другим предметам: истории, краеведения. Представленный урок соответствует ФГОС второго поколения....
29 03 2026 19:32:30
Ф.Энгельс прямо писал, что труд создал самого человека. Труд — это плановая деятельность, связанная с применением специальных орудий, изготовленных с помощью других орудий. Способностью создавать орудия обладают только люди, у которых в процессе эволюции появилось абстpaктное мышление....
28 03 2026 17:23:19
Урок биологии разработан для 7-го класса с применением основ гуманной педагогики. Тип урока – изучение и первичное закрепление знаний. На уроке создаются условия для развития у учащихся положительной мотивации к обучению биологии. Целью данного урока является не только усвоение новых знаний учащимися, но и развитие умения видеть и чувствовать красоту, воспитание бережного отношения к окружающему миру....
27 03 2026 13:18:49
Пробка и корка у растений Cегодня мы продолжаем,прерванный на время, разговор о покровных тканях. ПРОБКА — это вторичная покровная ткань,Она начинает созревать в конце вегатационного периода …...
26 03 2026 13:45:23
Урок-исследование устанавливает особенности, хаpaктерные для скелета человека и причины, их вызвавшие. Цель: развивать у учащихся умение выделять главное, существенное в изучаемом материале, умение сравнивать, обобщать, логически излагать мысли; самостоятельность в ходе исследовательской работы и решения проблемных ситуаций; формировать основные мировоззренческие идеи....
25 03 2026 16:24:58
Урок для 5-го класса по естествознанию на основе интеpaктивного обучения, при котором учащиеся активно включаются в поиск нового знания через различные виды деятельности....
24 03 2026 23:43:45
На уроке изучаются вирусы как неклеточная форма жизни, их строение, классификация, особенности жизнедеятельности. Рассматривается значение в природе и жизни человека. Учащиеся представляют информационный проект по актуальному вопросу - вирусные заболевания....
23 03 2026 13:36:22
К наиболее эффективным формам представления материала по биологии следует отнести мультимедийные презентации. Использование мультимедийных презентаций целесообразно на любом этапе изучения темы и на любом этапе урока. Презентация дает возможность учителю проявить творчество, индивидуальность, избежать формального подхода к проведению уроков.
...
22 03 2026 5:30:47
Урок целесообразно проводить в 11-м классе после изучения главы "Развитие жизни на Земле". На уроке учащиеся знакомятся с фактами, которые расширяют знания по изучаемой теме,
вносят противоречия в представление о ходе эволюции органического мира. Урок основан на
использовании технологии критического мышления, групповой формы работы....
21 03 2026 20:14:40
Материал урока готовится за 7–10 дней до занятия. В подготовке материала участвуют сами дети. Они под руководством учителя проращивают семена, выращивают растения. Такие виды работ развивают у детей любознательность, формируют пpaктические навыки, наблюдательность, учат бережному отношению к природе, развивают логическое мышление. Привлекаются дети из биологического кружка, а также участвуют шестиклассники....
20 03 2026 1:29:20
Представлен конспект урока-игры в 5-м классе: "Через тернии - к Звездам". Эта игра проводится после изучения главы "Вселенная". Игра - одна из форм проведения обобщающего урока в моей педагогической пpaктике. Пpaктически каждая пройденная глава в 5-х и 6-х классах обобщается именно в игровой форме. Игра побуждает учащихся к знаниям, к победе, учит коллективной форме работы, определенным правилам и нормам поведения, а главное - прививает интерес к предмету....
19 03 2026 0:59:35
Целью урока является закрепление изученного материала о свойствах воды. Выбранная форма – игра – призвана вызвать положительные эмоции у школьников, усилить запоминание материала, формировать интерес к предмету. Во время урока используются разнообразные формы проверки знаний: индивидуальная, устная работа, тестирование, отгадывание кроссворда и др....
18 03 2026 15:38:19
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....
17 03 2026 17:31:16
Обобщение и повторение в виде урока-игры по теме «Историческое развитие растительного мира на Земле»....
16 03 2026 1:17:41
В 2008 году вышло Постановление губернатора Амурской области о создании первой Красной книги Амурской области (от 18.02.2008 г. № 69 "О порядке ведения Красной книги Амурской области"). Большая часть информации о редких и исчезающих растениях не доходит до населения. Школьники Амурской области не знают как "краснокнижные" растения выглядят, какие меры можно предпринять для их сохранения....
15 03 2026 22:29:27
Величайшим богатством человека является его здоровье.
Быть здоровым - нормальное желание любого человека. Быть физически и духовно здоровым человеком - великое счастье.
Сценарии выступления "Зеленая аптека" можно использовать и как самостоятельное выступление для учащихся младших классов, как средство популяризации знаний о лекарственных растениях....
14 03 2026 2:58:42
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 ::
