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:
Очень много учащихся и студентов задают вопрос о том как провести и грамотно оформить исследовательскую работу. И вопрос этот не праздный, так как знания, полученные самостоятельно в ходе поисковой…...
21 02 2026 6:15:39
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
На уроке, учитывая возрастные особенности пятиклассников, формируются представления о дубильных веществах, фитонцидах и витаминах, понятие о здоровом образе жизни и рациональном питании, умение использовать текст и рисунки при решении поисковых задач, навыки самостоятельной работы с текстом учебника и ИКТ....
20 02 2026 2:27:32
Предложенный учащимся проект по теме "Основы селекции. Биотехнология" является межпредметным, т.к. дает возможность приобретения компетентности в сфере биологии, основ селекции, биотехнологии и информационных технологий. Стимулирует осмысление значения селекции как науки и биотехнологии, мер по охране здоровья....
19 02 2026 7:21:52
Урок проводится за счет резервного времени с учетом повторения, обобщения, систематизации и контроля знаний учащихся. Учащиеся должны хорошо усвоить особенности жизненных процессов основных отделов низших и высших растений. Урок способствует развитию речи, логического мышления, коммуникативных способностей учащихся и воспитывает экологическую культуру.
...
18 02 2026 7:47:34
Существует 2 вида деления - прямое и непрямое. Соматические клетки размножаются непрямым путем, гаметам или пoлoвым клеткам присущ мейоз (прямое деление)....
17 02 2026 8:44:24
Данный урок проводится после изучения темы «Внешнее строение птиц. Строение перьев», по которой планируется проведение лабораторной работы. Форма урока дает возможность провести ее по-новому, с проведением исследовательской работы. Урок помогает наполнить изучаемую тему новым смыслом, интересными исследованиями, сотрудничеством, творчеством и выходом за привычные рамки....
16 02 2026 19:50:10
Посредством театрализованного представления идет знакомство учащихся начальной школы с историей открытия витаминов, их содержанием в продуктах, значением для сохранения здоровья человека....
15 02 2026 14:53:13
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....
14 02 2026 22:18:14
Урок обобщения знаний по теме "Структурная организация живых организмов. Клетка". Форма проведения - групповая....
13 02 2026 11:51:24
При проведении урока рекомендуется использование интеpaктивной доски. Новый материал усваивается и систематизируется с помощью современной технологии составления учебного тезауруса. Цель урока: освоение знаний о естественном отборе и его видах как главной движущей силы эволюции, отработка приемов систематизации знаний....
12 02 2026 1:17:10
В статье рассказывается о том, как учителю создать и использовать в работе такие Интернет-ресурсы, как собственный сайт, блог, веб-портфолио, wiki-страницы, кабинет сетевого сообщества. Также описываются различные программы, которые могут помочь учителю в работе с Интернет-ресурсами....
11 02 2026 2:48:32
Урок в 6-м классе призван расширить представление о росте и развитии животных, развить логическое мышление, коммуникативные навыки при работе в группах, воспитать биологическую культуру. Учащиеся должны научиться различать стадии и пути развития животных....
10 02 2026 9:59:15
Цель урока - знакомство с полезными дикорастущими растениями. Дети вместе с учителем отправляются в виртуальную экскурсию в лес. Происходит как бы второе знакомство со знакомыми растениями. Изучается материал об использовании растений в качестве пищевых. Эти знания можно применить в краеведческой и внеклассной работе, в походных условиях....
09 02 2026 9:27:27
Обобщающий урок-игра для 8-го класса проводится в занимательной форме смотра знаний с целью углубить и закрепить знания учащихся по биологии по темам "Обмен веществ", "Выделение", "Терморегуляция". Через занимательные задания развивается биологическое мышление, устная речь, способность применять имеющиеся знания при поиске решения проблемных ситуаций....
08 02 2026 18:26:54
Урок разработан по программе Сонина Н.И. для 7-го класса. Данная разработка позволяет познакомить учащихся с хаpaктерными особенностями царства Грибы, их многообразием, значением в природе и жизни человека. Урок способствует развитию умения сравнивать, обобщать, выделять общие признаки царства, формирует интерес к предмету и бережное отношение к природе....
07 02 2026 9:14:34
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
В ходе урока дается обобщенное представление о процессе оплодотворения в живой природе. Рассмотрены различные типы оплодотворения, а также факторы, влияющие на этот процесс. Презентация содержит видеофрагменты, смонтированные мной специально для урока, а также анимацию из банка ЦОР....
06 02 2026 15:11:39
Предложенный конспект урока позволит учителю интереснее и эффективнее построить урок по данной теме. Используя традиционный печатный учебник по биологии в интеграции с электронными учебными изданиями и ресурсами сети Интернет, учитель может достичь более глубокого усвоения материала.
...
05 02 2026 18:16:50
Экология как наука, сфера человеческой деятельности и область образования имеет высокую социальную значимость. Блочное построение учебной программы, разнообразие задач, упражнений, лабораторных работ, тестов различной сложности внутри каждого раздела, позволят каждому ученику реализовать свое право выбора заданий, соответствующих его возможностям и способностям. ...
04 02 2026 3:13:47
В ходе урока раскрываются особенности воздушного питания растений как основы их жизнедеятельности; показывается космическая роль растений в формировании атмосферы Земли; формируется понятие «фотосинтез».
...
03 02 2026 23:48:36
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....
02 02 2026 9:33:22
В статье автор рассматривает организацию проектной деятельности учащихся при изучении биологии в школе. Как увлечь учащихся проектной деятельностью? Как правильно организовать работу учащихся над проектом? Основные этапы работы над проектом и основные требования к оформлению. Использование компьютерных технологий в работе школьников и результативность создания проекта.
Работа учащихся с проектами апробирована автором, используется в работе школьного НОУ по биологии и как один из этапов подготовки к итоговой аттестации....
01 02 2026 2:44:58
При изучении темы "Изменение питательных веществ в кишечнике" целесообразно подробно остановиться на изучении действия ферментов сока поджелудочной железы и кишечного сока.
Для решения познавательной задачи используется технология модульного обучения. В ходе отчета учеников, рассказа и обобщения учителя формируются основные знания учащихся о функциях кишечника в единстве со строением, о значении толстого кишечника, о взаимосвязи органов пищеварения....
31 01 2026 21:54:20
Данный урок является интегрированным (биология, информатика). В ходе урока ученики знакомятся с одним из методов изучения наследственности человека на примере родословной А. С. Пушкина, изучают некоторые хаpaктерные признаки ближайших родственников поэта и отpaбатывают навыки работы в СУБД MS Access, составляя базу данных и делая запросы. На уроке используются портреты Ибрагима Ганнибала, Александра Сергеевича Пушкина, Льва Александровича Пушкина, матери и отца поэта, дяди Ивана Абрамовича Ганнибала. При подготовке к уроку учащимися была проведена исследовательская работа по произведениям А. С. Пушкина с целью нахождения морфологических признаков, описания хаpaктеров ближайших родственников поэта. Для обработки полученной информации использовался компьютер.
...
30 01 2026 5:20:17
Разработка урока в 8-м классе по курсу «Биология. Человек» составлена на основе УМК В.В. Пасечник, в который включен материал о происхождении человека. Разработка включает задания для проверки изученной темы «Систематическое положение человека» и является ее логическим продолжением....
29 01 2026 14:13:49
Урок поможет при создании общего представления о строении эукариотической клетки на основе раскрытия мембранного принципа; формированию знаний о строении и функциях главных частей клетки....
28 01 2026 15:26:59
Хромосомы состоят из хроматина — соединения ДНК и белков (гистонов). Этот комплекс имеет сложную прострaнcтвенную конфигурацию. У каждого вида растений и животных в ядре клетки содержится строго определенное и постоянное количество ДНК....
27 01 2026 17:42:31
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....
26 01 2026 14:47:18
Углубленное изучение биологии не может ограничиваться лишь традиционными занятиями или чтением спецлитературы. Оно предполагает применение разнообразных форм индивидуальных и групповых занятий, в числе которых "биологический бой" является одной из самых эффективных для контроля и актуализации знаний учеников. Данная форма разработана автором и применяется на уроках и в процессе подготовки к биологическим олимпиадам, ее эффективность многократно подтверждена результатами учащихся....
25 01 2026 4:35:38
Урок биологии в коррекционной школе-интернате VIII-го вида. Методы, используемые на уроке, развивают познавательную деятельность учащихся в работе с наглядным материалом: комнатными растениями, презентацией. Прививается любовь к природе, малой родине, России....
24 01 2026 3:27:37
В программах по биологии недостаточное внимание уделяется изучению экологических проблем. Поэтому для классов, где биология и экология не являются профильными предметами, данный элективный курс будет полезен для формирования современного экологического мышления, понимания экологических проблем и поиска путей выхода из них. Программа предлагает как изучение теоретических основ экологии, так и выполнение пpaктических заданий. Прохождение учащимися данного элективного курса может иметь как общекультурную направленность, так и профориентационную.
...
23 01 2026 11:45:33
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....
22 01 2026 19:29:35
Исследователь лаборатории биолигического поведения университета Нанси Дидье Дезор, изучая поведение крыс, поместил в одну клетку шесть особей с целью изучить их плавательные способности. Единственн…...
21 01 2026 2:24:53
Растения, животные, грибы и бактерии живут совместно и испытывают не только влияние факторов неживой природы. но и друг друга. Сообщество живых организмов...
20 01 2026 1:37:21
При изучении темы "Изменение питательных веществ в кишечнике" целесообразно подробно остановиться на изучении действия ферментов сока поджелудочной железы и кишечного сока.
Для решения познавательной задачи используется технология модульного обучения. В ходе отчета учеников, рассказа и обобщения учителя формируются основные знания учащихся о функциях кишечника в единстве со строением, о значении толстого кишечника, о взаимосвязи органов пищеварения....
19 01 2026 12:42:58
В статье представлена разработка урока по теме "Доказательства эволюции" с использованием мультимедийной презентации.
...
18 01 2026 1:33:50
Урок в 7-м классе обобщает знания, повторяет, систематизирует знания и навыки учащихся....
17 01 2026 11:25:10
Урок разработан к учебно-методическому комплексу Колесова Д.В., Маша Р.Д., Беляева И.Н. "Биология. Человек" (8-й класс). На уроке предполагается проведение лабораторных опытов....
16 01 2026 2:12:42
Программа "Здоровье школьника" направлена на сохранение и укрепление здоровья школьников, формирование у родителей и педагогов ответственных взглядов и убеждений в деле сохранения собственного здоровья....
15 01 2026 10:16:38
Факультативный курс "Жизнь растений леса". В основу курса положен краеведческий подход, который направлен на углубление знаний учащихся по морфологии растений лесных сообществ, многообразию, их взаимосвязи в природе, значению, влиянию деятельности человека на отдельные виды и природные сообщества родного края.
...
14 01 2026 6:10:44
Цель урока: формирование представления о многообразии цветковых растений; изучить отличительные признаки растений семейства пасленовых; развивать умения самостоятельно работать с учебником, атласом-определителем и натуральными объектами....
13 01 2026 2:38:25
Учебный проект рассчитан на 2-часовое занятие. Цель проекта – формирование экологических знаний о многообразии фауны Тверского края и взаимосвязях живых организмов в природе. Результат проектной деятельности – презентация и плакат-трaнcпарант «Пищевые взаимосвязи рыб»....
12 01 2026 7:19:21
В работе представлен вариант проведения первого урока биологии в 6-м классе по концентрической программе под редакцией А.И. Никишова. Особое внимание уделяется актуализации опopных знаний обучающихся, что дает возможность определить уровень обученности и сразу же включить детей в активную познавательную деятельность. Использование ИКТ на уроке не только позволяет заинтересовать учащихся, но и дает возможность работать более комфортно детям с особенностями слухового или зрительного восприятия. Проведение рефлексии в разных формах приучает детей анализировать не только свою работу, но и весь урок в целом, что дает возможность всем участникам образовательного процесса проводить корректировку своих задач и способов их реализации....
11 01 2026 13:18:12
Все лесные звери в ужасе бегут от пищевого монстра - Колобка, испечённого из опасных для здоровья продуктов. Основная цель сценария "Пищевой Монстр, или Новые приключения Колобка" - призыв к здоровому образу жизни. Используя такие современные педагогические технологии как сказкотерапия, игротерапия, смехотерапия, можно привлечь внимание ребят к вопросу правильного питания как залога долголетия.
...
10 01 2026 23:44:50
Вместе с мембранными и немембранными органеллами в цитоплазме находятся клеточные включения, которые являются непостоянными элементами клетки. Они появляются и исчезают на протяжении ее жизненного цикла. Формируются в основном в пластинчатом комплексе и в эндоплазматическом ретикулуме....
09 01 2026 16:54:47
Использованная на уроке комбинированная форма опроса учащихся позволит не только проверить и закрепить знания учащихся по теме, но и подготовить их к различной форме проведения вступительных экзаменов в вуз.
...
08 01 2026 23:32:20
В статье представлен вариант биологической игры для 6-го класса по концентрической программе (программа под редакцией А.И.Никишова). Данная форма работы позволяет не только включить детей в активную познавательную деятельность, но и развивать логическое мышление, коммуникативные умения и навыки, а также стимулировать интерес не просто к предмету биология, а к окружающему их миру....
07 01 2026 2:10:36
На уроке стоит задача: узнать где происходит фотосинтез (локализация), как (при каких условиях) и для чего (его значение).
...
06 01 2026 10:52:48
Урок формирует у учащихся представления об основных свойствах почвенной среды и приспособлениях, возникших у живых организмов к жизни в этой среде....
05 01 2026 9:32:44
Лекция призвана сформировать понятие крови как разновидности внутренней среды организма....
04 01 2026 17:52:43
Работа состоит из четырех основных этапов: актуализация знаний; изучение нового материала; закрепление изученного материала; домашнее задание (представлено творческими вопросами). Изучение кругов кровообращения сопровождается составлением схем. На этапе закрепления материала осуществляется самостоятельная взаимопроверка учащихся....
03 01 2026 11:13:15
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 ::
