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:
В настоящее время актуальны исследования, выясняющие роль лишайников как компонентов биоценозов и степень их участия в регулировании отношений между компонентами и в энергетических процессах биогеоценоза. Лишайники широко распространены по земному шару – от полярных холодных скал до раскаленных камней пустынь. Они являются существенными компонентами растительного покрова равнинных и горных тундр и отчасти таежных лесов. Проведена исследовательская работа по изучению лишайников Тугулымского района. Собранный материал может использоваться на уроках биологии и краеведения....
22 09 2026 15:36:37
Данный урок показывает целостность и взаимосвязь восприятия учебного материала по смежным предметам на примере изучения высшей нервной деятельности человека. Рекомендуем представить данный материал с помощью компьютерных технологий....
21 09 2026 5:20:39
Ролевая игра-пресс-конференция по теме "Капуста - ценная овощная культура". Урок или внеклассное мероприятие проводится в форме нестандартного обучения, пресс-конференции. Это даёт возможность рассмотреть данный материал в расширенном объёме информации, используя игровую технологию. Данный тип урока способствует усвоению и закреплению знаний, так как сами учащиеся становятся активными участниками познавательного процесса....
20 09 2026 17:52:33
Пpaктикоориентированные задания, которые контролируют умения выпускников применять биологические знания о живых системах, биологических закономерностях, хаpaктерных признаках организмов и надорганизменных систем, движущих силах эволюции в пpaктических ситуациях помогут педагогу готовить учеников к ЕГЭ....
19 09 2026 17:43:27
Занятие ставит основной целью формировать знания о современных методах создания и использования биологических объектов, современных методах в селекции....
18 09 2026 11:16:50
Человек в своей деятельности активно использует природные богатства, и очень часто он делает это, не зная законов природы, а незнание их приводит к непоправимым последствиям. Поэтому учащиеся должны знать и понимать естественные основные процессы, которые обеспечивают устойчивую целостность природы в границах биосферы. Данный урок позволит учащимся по-новому взглянуть на известные явления живой природы, повысит мотивацию обучения, расширит кругозор....
17 09 2026 23:48:19
Урок знакомит с современным человеком с эволюционной позиции. Изучаются основные этапы эволюции человека. Формируется представление о биологических и социальных факторах этапов эволюции человека....
16 09 2026 18:49:19
Существует 2 вида деления - прямое и непрямое. Соматические клетки размножаются непрямым путем, гаметам или пoлoвым клеткам присущ мейоз (прямое деление)....
15 09 2026 19:22:22
Формирование здорового образа жизни учащихся одна из главных задач учителя. Данный урок является одним из способов помочь учащимся в укреплении их здоровья....
14 09 2026 9:14:35
Элективный курс по биологии и экологии «Авиация и медицина XXI века» (разработано Л.А.Суриловой, учителем биологии и экологии гимназии № 1519 г. Москвы). Предпрофильная подготовка – это система педагогической, психологической, информационной и организационной деятельности, способствующая самоопределению учащихся в выборе дальнейшей профессии....
13 09 2026 2:55:12
Данный урок является обобщающим в теме "Побег". Он закрепляет полученные знания о строении побега, почек, их расположении, видах побегов, способах роста, видоизмененных побегах; способствует формированию навыков применения полученных знаний в новых ситуациях, интеграции знаний, расширению понятий о видоизмененных побегах. Используемые ИКТ (мультимедийный проектор и интеpaктивная доска) позволяют значительно активизировать учебный процесс, сделать его более наглядным, увлекательным, придать уроку элементы соревнования, игры.
...
12 09 2026 3:10:56
Цели урока: обобщить знания учащихся о строении и функциях органов пищеварительной системы, познакомить их с различными системами питания, заинтересовать учащихся проблемами рационального питания, осуществить взаимосвязь науки и народного творчества через знакомство учеников с пословицами и поговорками о питании....
11 09 2026 3:14:39
Цель урока - выявить причины высокой работоспособности сердца на основе связи строения сердца с его функциями....
10 09 2026 14:43:31
На уроке раскрываются основные приемы вегетативного размножения покрытосеменных растений, значение и преимущества этого способа размножения, перспективы развития современных методов вегетативного размножения (метод культуры тканей), для закрепления знаний проводится пpaктическая работа в микрогруппах....
09 09 2026 23:33:16
Урок раскрывает «космическую роль зеленых растений на Земле», показывает взаимосвязь роли растений в природе и процессов их жизнедеятельности, обращает внимание учащихся на проблему загрязнения окружающей среды и охраны природы.
...
08 09 2026 8:18:58
Личностно ориентированное образование предполагает обучение, ставящее во главу угла личность школьника, его интересы, склонности, познавательные возможности и потребности, его отношения к знаниям. Цель личностно ориентированного обучения - сформировать мотивацию обучения с учётом личностных качеств ученика, предоставить каждому ребёнку, опираясь на его способности, возможность реализоваться в учебной деятельности....
07 09 2026 4:29:30
В связи с хозяйственной деятельностью человека важно сохранение видового многообразия насекомых...
06 09 2026 16:32:17
Урок дает представление о том, что такое здоровый образ жизни; заставляет учащихся задуматься о необходимости быть здоровым, приобщает к здоровому образу жизни; объясняет роль здоровья в жизни и деятельности человека; развитии общества....
05 09 2026 14:16:39
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Предложенная форма изложения известных (и не очень) фактов о жизни и труде М.В. Ломоносова воспитывает патриотизм учащихся, а также подает пример нестандартного подхода к изучению проблемы. Материалы статьи предназначены для классного часа, а также рекомендованы всем любителям «живой» истории....
04 09 2026 17:24:28
Обобщить и систематизировать знания учащихся о бактериях, грибах и лишайниках. Метод проведения - самостоятельная работа по заданиям, игровой - решение кроссворда, рассказ учащихся. Каждый ученик получает перед уроком отдельный рабочий лист, где он будет выполнять задания. И также оценочный лист, где будут фиксироваться баллы при их выполнении. Критерии оценивания каждого этапа записаны на доске....
03 09 2026 9:49:26
Цели урока – сформировать знания об основных отделах скелета человека и их строении, развивать понятие о взаимосвязи строения с выполняемой функцией, продолжить формирование научного мировоззрения, развивать эволюционные взгляды на основные доказательства о сходстве между скелетом млекопитающих и человека, выявить особенности строения скелета человека, связанные с прямохождением и трудовой деятельностью, развивать логическое мышление учащихся.
...
02 09 2026 20:33:59
Урок является подготовительным этапом для написания контрольной работы по теме "Земля", построен в игровой форме. Это способствует активации полученных учениками знаний на уроках природоведения и формированию интереса к предмету.
...
01 09 2026 5:14:43
В современных условиях очень важно, чтобы учащиеся получали не только сумму знаний, но умели применять их на пpaктике, интеграция химических умений в биологические темы способствует формированию общеучебных компетенций, формированию более целостной картины мира в сознании учащихся. Учащиеся лучше воспринимают и усваивают материал, если им довелось при этом провести, хотя бы небольшое исследование....
31 08 2026 20:43:57
Цель урока: сформулировать знания о закономерностях эмбрионального развития организма, изучить его стадии. Формировать интерес к предмету и науке в целом, развивать способность анализировать, выделять главное в изучаемом материале, развивать профессиональную компетенцию (работа в группах на основе сотрудничества, взаимообучения). Содержание учебного материала скорректировано с учетом программы по биологии для СПУУ, использовано максимальное количество заданий, с помощью которых студенты получали, систематизировали и закрепляли изученный материал.
...
30 08 2026 11:22:10
Урок предназначен для проведения в 10-м классе естественно-научного профиля. Рассматривается материал о значении ферментов в живых организмах, процессах их действия в клетке. В ходе лабораторной работы учащиеся знакомятся с действием фермента каталазы на пероксид водорода. Закрепляют умения работать с лабораторным оборудованием, проводить опыты и объяснять результаты, делать выводы....
29 08 2026 4:25:46
В ходе урока дети знакомятся с общей хаpaктеристикой грибов, строением, разнообразием, а также с основными процессами жизнедеятельности. В качестве основных единиц обучения в данном уроке используются элементы ИКТ (презентация), смена видов деятельности, стимулирующие высокую познавательную активность, мотивацию. В конце урока проводится первичный контроль знаний, исходя из результатов которого можно уже на уроке определить степень усвоения знаний и дать учащимся дифференцированное домашнее задание....
28 08 2026 6:34:42
Во внеклассную работу необходимо вовлекать большее количество участников. На этапе подготовки ученик начинает ощущать потребность пополнить недостающие элементы знаний, отработать определенные умения. Автором представлен один из традиционных осенних конкурсов, но с использованием информационных технологий, что повышает мотивацию к изучению предмета и способствует развитию учебно-познавательных, предметных и коммуникативных компетенций. Урок-путешествие состоит из 5 основных конкурсов. Конкурс "Своя игра" идет на основе интеpaктивной презентации....
27 08 2026 9:57:16
Главная задача лизосом – внутриклеточное переваривание (расщепление биополимеров), для этого органеллы имеют специальный набор гидролитических ферментов (сегодня известно около 60 видов)...
26 08 2026 22:18:36
На уроке рассматриваются вопросы о причинах наследственных болезней, методах изучения наследственности человека, успехах медицины в этой области и, главное, профилактике наследственных заболеваний. В организации познавательной деятельности учащихся использованы интеpaктивные, групповые методы: «мозговой штурм», «совместный проект» и т.д. ...
25 08 2026 12:54:57
Данная работа ставит своими целями: повторить, закрепить и обобщить знания о строении клетки и её функциях; продолжить формирование умений сравнивать, обобщать, анализировать, делать выводы, аргументировать, работать в группе; развивать логическое мышление, творческие способности; убедить в важности изучения клетки для научно-технического прогресса.
...
24 08 2026 19:34:45
В основу мастерской положен деятельностей подход: именно деятельность помогает подойти к глубокому осмыслению учебного материала, пониманию всех процессов и механизмов, способствует формированию у учащихся самостоятельного мышления, умения аргументированно отвечать на вопросы, в логичной последовательности излагать свои мысли, делать выводы....
23 08 2026 16:15:44
На уроке учащиеся самостоятельно изучают виды кровотечений и способы оказания первой помощи в процессе решения проблемных задач. Работа в группах способствует развитию навыков сотрудничества, стимулирует к творческому поиску решений, вовлекает больше учащихся в учебный процесс, повышает мотивацию....
22 08 2026 2:51:31
Урок построен в виде путешествия по станциям. Между станциями учащиеся с учителем биологии знакомятся с лекарственными свойствами, с пользой растений, читают стихи русских поэтов о березе, рябине, ромашке, лилии, слушают музыку местных композиторов и мелодистов о родной природе. Интегрированные уроки снимают утомляемость и перенапряжение учащихся за счет переключения с одного вида деятельности на другой....
21 08 2026 20:58:15
Цель урока: познакомить обучающихся с различными взглядами на проблему возникновения и развития жизни на Земле.
Данная презентация помогает решить следующие задачи: обеспечивает наглядность урока, формирует современное научное мировоззрение, критическое мышление по отношению к разным взглядам на происхождение жизни, расширяет кругозор обучающихся....
20 08 2026 15:43:46
Вашему вниманию предлагается статья на тему алкоголя и его влияния на организм....
19 08 2026 10:37:54
Учитель с десятилетним стажем преподавания биологии в школе предлагает авторский комплект задач по общей биологии, которые не только можно использовать на обычных уроках по предмету, но и рекомендуется предложить учащимся для решения в рамках кружкового, факультативного занятия или для самостоятельного разбора дома. Все задачи снабжены решением и ответами, что делает разработку вдвойне более ценной, особенно для начинающих учителей.
...
18 08 2026 9:59:38
Любая педагогическая технология обладает средствами, активизирующими деятельность учащихся в процессе обучения. К последним можно отнести модерацию как технологию, позволяющую удовлетворить требования к современному уроку: сотрудничество между учителем и учащимися; формирование коммуникативных навыков и компетенций; изменение роли учителя на уроке как организатора познавательной деятельности учащихся....
17 08 2026 22:12:11
Цель урока: сформировать у учащихся знания о клетке как живой единице растительного организма; раскрыть особенности строения растительной клетки, показать взаимосвязь строения и выполняемых функций на примере органоидов....
16 08 2026 1:36:40
Основная педагогическая идея работы – максимальное общение ребенка с природой, привитие любви и бережного отношения к ней. Использованы дидактические средства экологического образования и воспитания на уроках и во внеурочное время. Каждый ученик должен понять, что он может принять участие в историческом процессе возрождения родины, решая экологические задачи своего края....
15 08 2026 15:22:27
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....
14 08 2026 20:12:16
Цели урока: познакомить учащихся со строением и функцией цветка и доказать значимость каждой жизни на земле....
13 08 2026 23:12:56
Особенностью боррелиоза у собак является течение без выраженных клинических признаков. Это провоцирует переход острой стадии болезни в хроническую....
12 08 2026 0:58:15
Данный урок первый по теме «Пищеварительная система» в 8-м классе. На уроке использованы различные методы, приемы, формы работы. Такие приемы, как опыты, исследования, применение презентации, биологические задачи, умение сравнивать, анализировать, обобщать помогают делать материал интересным, доступным, способствуют лучшему усвоению и применению на пpaктике....
11 08 2026 9:56:48
В ходе занятие школьники расширяют свои знания о представителях типа «моллюски», об их значении в природе и для человека, об их уникальности. Также учащиеся отpaбатывают навыки узнавания представителей моллюсков по фотографиям, рисункам и paковинам....
10 08 2026 18:16:57
Данный урок проводится как заключительный по теме «Млекопитающие» в рамках программы по биологии 7-го класса. В ходе урока сочетаются методы беседы и дискуссии, групповой и индивидуальной работы, информационных и др. технологий. Данный урок способствует расширению кругозора школьников, развитию их интереса к биологии, формированию бережного отношения к живой природе....
09 08 2026 23:14:13
Цель комбинированного урока: познакомить учащихся со строением органов кровообращения (сосудами и сердцем), а также изучить закономерности движения крови и лимфы в организме человека....
08 08 2026 23:56:21
Задачей урока является организация деятельности учащихся в группах по заранее подготовленным заданиям, включающим объяснение наблюдений опыта с веткой зеленого растения, помещенного под стеклянный колпак,- на свету и в темноте, работу с текстом учебника, с таблицами, картинами и гербарными экземплярами растений. На уроке учащимся дана возможность оценки, самооценки деятельности....
07 08 2026 0:39:29
В ходе урока учащиеся закрепляют знания о приспособленности рыб к жизни в водной среде обитания, о строении и функциях различных систем органов рыб, заботе о потомстве. Также школьники обобщают знания о систематических группах рыб и многообразии рыб в природе....
06 08 2026 14:58:50
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....
05 08 2026 9:18:24
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....
04 08 2026 21:23:20
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 ::
