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:
Решаем задачи С5 Совсем скоро экзамены, многие ученики максимум внимания уделяют теоретическим вопросам из части А и В, упуская задания части С, о чем говорят во время проверки работ их пустые блан…...
19 01 2026 18:17:10
Цель урока: изучение выделительной системы животных в процессе эволюционного развития....
18 01 2026 12:16:21
Урок помогает выработать умения выявлять явления и находить различия между ними, формирует представление о физических и химических явлениях. С помощью задания для интеpaктивной доски, малых фольклорных форм учащиеся самостоятельно находят и выделяют явления. Демонстрационные опыты помогают выявить различия между физическими и химическими явлениями.
...
17 01 2026 17:46:15
Цель урока: изучить процесс энергетического обмена....
16 01 2026 19:45:44
Педагогическая идея урока заключается в использовании коррекционного обучения детей с умственной отсталостью – способствует созданию оптимальных условий для развития интереса и способностей, усвоению материала в процессе индивидуальной деятельности. Особое значение придается активизации познавательной деятельности учащихся....
15 01 2026 15:20:37
На уроке учащиеся узнают о вкладах людей в историю Отечества и о том вкладе, который могут внести они сами.
...
14 01 2026 16:17:17
Материал разработки интегрированного урока построен с учетом требований ФГОС. Формы работы и задания позволяют использовать групповые формы работы, с информацией, дискуссию. Урок рассчитан на возраст учащихся 5‒6-х классов. Материалы могут быть использованы не только для урока, но и для классных часов и внеклассных мероприятий....
13 01 2026 18:44:32
Для разработки данного занятия были использованы элементы адаптивной системы обучения, которая предусматривает разные формы индивидуальной и групповой работы, а также навыки исследовательской работы. Например, статистическая пара – совместная работа учащихся, сидящих за одной партой. В данном случае работа на минилаборатории NOVA 5000....
12 01 2026 18:11:33
В ходе урока учащиеся знакомятся с функциями плазматической мембраны, рассматривают виды трaнcпорта через клеточную мембрану, находят взаимосвязь строения мембраны с выполняемыми функциями. На уроке используется групповая работа, лабораторная работа "Наблюдение плазмолиза и деплазмолиза в клетках кожицы лука", электронная презентация к уроку.
...
11 01 2026 4:42:44
Цель урока: углубить знания учащихся об особенностях воздействия человека на окружающую среду. Особый акцент делается на определении значения природы в нашей жизни, развитии у школьников мотивации и стремления оберегать ее. Содержание и особенности проведения урока позволяют подготовить учеников к домашнему сочинению, работа над которым должна активизировать рефлексивные и ценностные личностные психологические механизмы обучающихся, способствовать формированию их экологического сознания....
10 01 2026 16:57:41
Урок биологии по теме «Зрительный анализатор» для учащихся 8-х классов направлен на формирование понимания связи между структурой и функциями конструктов органов и организма на примере анализаторов, и расширение представлений учащихся о функционально-структурных связях зрительного анализатора....
09 01 2026 7:42:13
Содержание семинара позволит углубить и обобщить знания школьников,
предусматривает выполнение самостоятельных работ репродуктивно-поискового типа,
когда обучаемый самостоятельно работает по тексту учебника....
08 01 2026 7:27:26
На уроке 11-классники изучат основные хаpaктеристики вирусов, опираясь на межпредметные связи, получат пpaктические навыки в ходе изучения оригинальных текстов с помощью технологии критического мышления. Урок построен по принципу исследования, основные этапы которого – теоретический анализ, прогнозирование, мысленный эксперимент, выводы – обучающиеся проживают в группах....
07 01 2026 11:18:29
Урок в 8-м классе является уроком получения знаний о дыхательной системе, одним из элементов системы уроков, формирующих основы личной гигиены. Главной образовательной целью данного урока было познакомить учащихся с особенностями строения органов дыхания, сущностью процесса дыхания, связью строения и функции, местом дыхания в обмене веществ....
06 01 2026 7:27:32
Предлагаемая модульная программа, ставит своей целью формировать знания об онтогенезе как сложном процессе индивидуального развития каждой особи органического мира, познакомить обучающихся с типами онтогенеза и его периодами, развивать навыки работы с учебником, модульными программами....
05 01 2026 13:21:31
Выделение — процесс, обеспечивающий выведение из организма образующихся в процессе жизнедеятельности вредных веществ, избытка воды и солей. В совокупности с...
04 01 2026 15:41:20
ИКТ позволяют не только наполнить урок большим количеством готовых, строго отобранных, соответствующим образом организованных знаний, но и развивать интеллектуальные, творческие способности учащихся. В природоведении есть ряд разделов, сложных для восприятия и понимания учениками. Структурирование большого объёма информации наиболее приемлемо при помощи программы PowerPoint. Уроки-презентации делают учащегося активным участником учебного процесса. Представлен урок с использованием ИКТ на уроках биологии и природоведения.
...
03 01 2026 20:13:17
Внеклассное мероприятие для обучающихся 3–6-х классов — аналог телевизионной передачи "Своя игра". Все вопросы по растительному и животному миру родного края представлены в виде загадок. Игра дает возможность каждому ученику проявить своей интеллект и способности....
02 01 2026 6:19:46
В материале даны описания самих распространенных комнатных растений встречающихся на наших подоконниках, их происхождение, физкультминутка, викторина, закрепление пройденного, итог урока, домашнее задание....
01 01 2026 5:28:18
Одно из наиболее важных достоинств логических задач заключается в том, что решение любой, даже очень простой логической задачи способствует формированию гибкости ума, преодолению основного препятствия на пути нового - освобождению мышления от шаблонов....
31 12 2025 9:14:44
Основная цель школы-интерната - подготовка образованного человека, умеющего совершенствовать себя, строить гармоничные отношения с миром, природой, другими людьми посредством личностно-ориентированного обучения, в основе которого лежат здоровьесберегающие педагогические технологии, направленные на поступательное движение к новому качеству образования детей с патологией зрения....
30 12 2025 9:24:50
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок биологии сопровождается презентацией. Учитель показывает слайды с видами Кемеровской области, растениями, деревьями и кустарниками....
29 12 2025 1:40:35
Урок посвящен многообразию земноводных, способствует систематизации и обобщению знаний по теме. В целях повышения мотивации применяются здоровьесберегающие, ИКТ-технологии, технологии сотрудничества и проектной деятельности....
28 12 2025 7:44:31
На уроке учащиеся знакомятся с терминологией, особенностями строения пoлoвoй системы и нереста рыб как первых позвоночных животных. Комбинированный урок с применением ИКТ. Презентация позволяет учителю быстро проверить уровень усвоения школьниками предыдущего материала и сразу оценить его....
27 12 2025 6:18:12
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.
...
26 12 2025 19:12:11
Папоротники распространены фактически по всему земному шару, начиная с пустынь и кончая болотами, рисовыми полями и солоноватыми водоемами. Наиболее разнообразны — в тропических влажных лесах....
25 12 2025 10:14:59
Урок в 7-м классе знакомит учащихся с особенностями внешнего строения и опopно-двигательной системой птиц. Сопровождается презентацией....
24 12 2025 6:31:48
На протяжении всего урока текстовый материал идет на фоне музыки и сопровождается видеофильмом «Байкальские фантазии» о растительном и животном мире озера Байкал. На уроке учащиеся знакомятся с одной из легенд о Байкале, узнают о климате прошлого, о географическом положении Байкала, знакомятся с флорой и фауной Байкала.
...
23 12 2025 20:36:30
Урок биологии в 6-м классе изучает строение семени двудольного растения. На уроке проходит лабораторная работа.
...
22 12 2025 0:41:41
Урок биологии в 8-м классе "Поликлиника" приобщает учащихся к научному исследованию собственного организма. Опрос и закрепление материала идёт через самостоятельную работу учащихся по изучению своего организма в различных "кабинетах поликлиники". Учащиеся на уроке сидят в медицинских халатах, перчатках и марлевых повязках. У каждого прикреплён бейджик с надписью понравившейся ему профессии врача.
...
21 12 2025 20:53:27
Использование информационно-коммуникативных технологий в современном обществе приводит к изменению приоритетов важности отдельных технологических умений. Такое изменение приоритетов, приводящее к отмеченному выше изменению понятия грамотности, сказывается и на изменении содержания образования. Использование информационных технологий может обеспечить существенную экономию учебного времени....
20 12 2025 20:30:48
Урок знакомит с формами профилактики легочных заболеваний, разъясняет негативное влияние вредных привычек, учит бережному отношению к здоровью.
...
19 12 2025 21:23:41
Предлагаемая интеллектуальная игра является прообразом игры «Своя игра». Разработка содержит презентацию, на которой находится игровое поле, состоящее из пяти секторов с различного рода заданиями. Каждый сектор содержит вопросы различной стоимости. Чем выше цена вопроса, тем он, как правило, сложнее. Данное мероприятие может с успехом быть проведено в рамках недели биологии....
18 12 2025 4:22:39
"ИСУД" (индивидуальный стиль учебной деятельности ученика) является частным случаем развивающего обучения. Эта технология специально спроектирована как открытая система для добавления новых приёмов и форм работы и для корректирования и модернизации системы ресурсов учебного успеха ученика. В статье показано использование приёмов ИСУД на уроке биологии в 10-м классе по учебнику В.Б. Захарова, Н.И. Сонина.
...
17 12 2025 22:40:49
Цель игры: обобщить знания учащихся по темам, изученным в курсе "Животные". Привлечь внимание учащихся к проблеме охраны животных, развитие интереса учащихся к предмету биология, привитие навыков самостоятельной работы и активизация познавательной деятельности учащихся....
16 12 2025 1:45:12
"ИСУД" (индивидуальный стиль учебной деятельности ученика) является частным случаем развивающего обучения. Эта технология специально спроектирована как открытая система для добавления новых приёмов и форм работы и для корректирования и модернизации системы ресурсов учебного успеха ученика. В статье показано использование приёмов ИСУД на уроке биологии в 10-м классе по учебнику В.Б. Захарова, Н.И. Сонина.
...
15 12 2025 12:40:57
Цель урока: приведение в систему знаний по теме «Кровь и кровообращение», определение их пpaктической значимости.
...
14 12 2025 23:35:46
Занятие достигает следующих целей: дать общее представление о кольчатых червях, об их эволюционном приобретении - сегментации; дать хаpaктеристику среды обитания, познакомить с внешним строением представителей класса малощетинковых на примере дождевого червя; провести наблюдение за поведением и рефлексами....
13 12 2025 2:10:37
Курс рассчитан на учащихся 11-х классов, которым анатомические знания нужны не только для расширения кругозора, эрудиции, подготовки к поступлению в вузы, но и для осознанного изучения и понимания жизненных функций собственного организма. Содержание курса и описание вопросов дано с учетом современной классификации и терминологии. Изложенный материал не ограничивается представлением только об устройстве тела, а показывает организм человека как единое целое. ...
12 12 2025 11:46:40
Цель урока: расширить и углубить знания учащихся о классе насекомых путем изучения строения насекомых различных отрядов; формировать на основе полученных знаний умения определять принадлежность насекомого к определенному отряду....
11 12 2025 23:46:26
Раздел является одним из наиболее сложных для понимания в школьном курсе общей биологии. В экзаменационной работе ЕГЭ по биологии данный раздел проверяется на базовом, повышенном и высоком уровне, что требует от выпускников не только воспроизводить свои знания, но и уметь применять их в новой ситуации. Урок обобщения знаний направлен на развитие умений обобщать и анализировать информацию, давать аргументированную оценку суждений....
10 12 2025 11:52:47
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....
09 12 2025 14:39:54
Задачей данного урока является ознакомление учащихся с видоизмененными побегами; установление сходства и различия в строении подземных и наземных видоизмененных побегах; познакомить учащихся с основной функцией подземных побегов – запасание питательных веществ....
08 12 2025 3:47:42
Содержание урока опирается на жизненный опыт учащихся. Знания, полученные ребятами при изучении других наук, обобщаются и приводятся к общему выводу....
07 12 2025 4:46:34
Урок для учащихся 9-10-х классов. Особенность урока в использовании презентации PowerPoint и высокой концентрации теоретического материала. Главный акцент сделан на основные понятия и термины, особенности наследования признаков, сцепленных с полом; присутствуют межпредметные связи с историей, используется краеведческий материал.
...
06 12 2025 15:54:38
В основу внеклассного мероприятия положена идея некогда популярной телевизионной передачи «Детектив-шоу». Игра предназначена для учащихся 9–11-х классов. Задания требуют умения логически мыслить, расширяют кругозор учащихся, формируют способности к преодолению препятствий. Развивают коммуникативные и познавательные УУД. Подготовка и проведение этого мероприятия сплачивает учащихся, учит действовать сообща....
05 12 2025 4:43:35
Данный конспект урока по биологии в 9-м классе с использованием презентации «Путешествие в Идеальный город» позволяет учителю изучить особенности строения растительной клетки и функции органелл клетки. Урок проводится в форме драматизационного проекта и соответствует общеобразовательной программе С.Г. Мамонтова, В.Б. Захарова, Н.И. Сонина.
...
04 12 2025 10:14:31
Урок-путешествие по природоведению для 5-го класса. Разработан в соответствии со структурой программы для общеобразовательных школ авторов А.А.Плешакова и Н.И.Сонина и учебника для общеобразовательных школ этих же авторов. Тема изучается в течение двух уроков. На первом уроке изучается новый материал, а на втором уроке проводится завершение его изучения и закрепление полученных знаний. На дом учащиеся получают творческое задание....
03 12 2025 0:21:43
Объективная оценка учебных достижений осуществляется, как правило, при проведении стандартизированных процедур, таких как тесты. В статье описана методика работы с тестовым материалом, разработанным автором статьи к учебнику "Биология. Общие закономерности", 9-й класс (авторы: С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, Н.И.Сонин). Количество тестов соответствует количеству глав в учебнике. Содержание тестов определено с учетом опыта работы по обучению биологии в школе и достижений биологической науки....
02 12 2025 6:34:10
Знакомство с природой в средней школе начинается с курса природоведения. В ходе изучения этого предмета ученик последовательно знакомится с естественными науками (астрономией, геологией, географией, физикой, химией, биологией и экологией). Урок природоведения к учебнику А.А. Плешакова «Природоведение» может помочь не только в преподавании этого предмета, но и биологии, географии....
01 12 2025 7:28:48
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 ::
Урок изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"
Значение животных в природе и жизни человека