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:
Клетка — это структурная единица живых организмов, представляющая собой определенным образом дифференцированный участок цитоплазмы, окруженный клеточной мембраной....
17 02 2026 0:49:51
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....
16 02 2026 13:58:35
На уроке используются проблемные ситуации, которые позволяют активизировать познавательную деятельность учащихся. В ходе групповой работы учащиеся распределяют обязанности внутри группы, самостоятельно ставят проблему, выдвигают гипотезы, решают, делают выводы....
15 02 2026 11:53:32
Модернизация системы образования предусматривает переход на профильное обучение. Для того чтобы учащиеся при переходе в профильные классы чувствовали себя комфортно, не считали свой выбор ошибочным, необходима предпрофильная подготовка. Введение курса " Познай себя" обусловлено тем, что учащимся 9-х классов необходимо определиться в выборе профиля обучения, проверить свои возможности в изучении предмета биологии в профильной школе, а также немаловажно для детей приобретение необходимых пpaктических умений при работе с микроскопом, лабораторным оборудованием и т.д.
...
14 02 2026 4:58:14
Проверочная работа по теме «Основы учения о биосфере» включает 2 вида заданий: тест с выбором одного верного ответа и задания с развернутым кратким ответом. ...
13 02 2026 1:58:54
Цель урока: познакомить учащихся с методами изучения наследственности; расширить знания о законах генетики, пpaктическое применение знаний; развивать интерес к предмету; показать влияние среды на формирование признака....
12 02 2026 4:34:41
Урок – пpaктическая работа с использованием технологии критического мышления. Можно использовать как заключительный урок в теме «Цитология».
...
11 02 2026 13:26:26
Цели урока: с помощью маленького прекрасного насекомого - бабочки углубить знания по разным предметам; пробудить интерес детей и семьи к данной теме; создать условия для развития и саморазвития ребенка....
10 02 2026 10:40:14
Урок помогает закрепить и обобщить знания учащихся по теме "Вселенная". Урок проходит в виде путешествия в космос. Во время путешествия учащиеся не только показывают свои знания, но позволяет каждому ребенку проявить свою индивидуальность, закладывается ситуация успеха, что ведет к положительному настрою на контрольный урок....
09 02 2026 3:37:58
Учащиеся осознают значение рационального питания, материала «Знай меру в еде»; знакомятся с гигиеническими условиями здорового питания, режимом....
08 02 2026 21:21:32
В курсе дан интересный материал об особенностях строения пpaктически каждого органа нашего тела. Человеческие существа невероятно интересны. Познать самого себя, свои особенности, интересы и склонности, особенности мышления, памяти, внимания. Весь наш организм – это сплошная загадка. Рождение и cмepть, несчастный случай, возможность заболеть и возможность выжить в критической ситуации – все это хотел бы каждый из нас узнать, особенно ребята....
07 02 2026 23:38:48
Представлен конспект урока-рассуждения "Гомо сапиенс — промежуточный или финальный этап эволюции?". Этот урок целесообразно провести как обобщающий по теме "Антропогенез". На занятии предлагается не только повторить и обобщить базовые понятия, но и значительно расширить кругозор, увидеть взаимосвязи между различными отраслями знаний, познакомить с современными тенденциями в науке. Использование различных видов деятельности на уроке способствует развитию интереса к биологии и пpaктической психологии; показывает значимость этих наук в реальной жизни людей....
06 02 2026 10:19:22
Урок по теме "Человек в ответе за природу" учит бережно относиться к окружающему миру....
05 02 2026 10:32:20
На уроке биологии в 8-м классе прослеживается системный подход при изучении понятий «биологические системы», рассматриваются и их взаимосвязи....
04 02 2026 14:37:36
Существуют удивительные организмы, которые занимают особое место в органическом мире. Их слоевище представлено гифами грибницы, обеспечивающей организм водой и минеральными солями, а одноклеточные водоросли обеспечивают их органическими веществами. Они называются лишайниками....
03 02 2026 8:47:46
Внеклассное мероприятие для учащихся 5–7-х классов проводится в рамках общешкольной недели посвященной Дню рождения Ханты-Мансийского Автономного Округа – Югры. Очень важно воспитывать у детей интерес к истории своего народа, любовь к родному краю, бережное отношение к природе. С этой целью проведено данное мероприятие по земле родного края, которое способствует воспитанию нравственных качеств, обогащению детей знаниями о Ханты-Мансийском крае, закреплению полученных знаний....
02 02 2026 2:58:34
В разработке представлены пpaктические методы изучения памяти: тестирование, самодиагностика, игра. Актуализация темы и активизация познавательного интереса показана посредством беседы с опорой на положительные эмоциональные воспоминания....
01 02 2026 12:22:58
Углерод вступает в круговорот веществ в биосфере и завершает его в форме углекислого газа. Во время фотосинтеза из атмосферы поглощается диоксид углерода, который превращается фотосинтезирующими организмами в углеводы....
31 01 2026 10:34:53
Урок знакомит учащихся с представителями одноклеточных организмов; их строением, питанием, значением....
30 01 2026 14:41:54
Урок обобщает, закрепляет и расширяет знания учащихся, активирует их работу с дополнительной литературой, развивает творчество учащихся, которое демонстрируется в плакатах о защите земноводных.
...
29 01 2026 9:43:49
Основная задача урока – усиление здоровьесберегающей направленности знаний. На уроке создаются условия для развития познавательных, творческих, коммуникативных, рефлексивных способностей школьников. Проверка ранее изученного материала осуществляется с использованием компьютерных презентаций....
28 01 2026 19:26:41
Игра проводится для учащихся 7-х классов в рамках проведения предметных недель с целью повышения интереса учащихся к изучению курса «Животные». Задача игры: формировать знания о происхождении, повадках и особенностях домашних и диких животных.
...
27 01 2026 13:40:42
Конспект разработан в помощь учителю для проведения проблемно-исследовательского урока здоровья и мотивации учащихся по познанию своего организма. Содержание урока помогает ученикам осознать значимость здорового образа жизни, выявить причины нарушения осанки и влияние ее на красоту и гармоничность тела человека....
26 01 2026 19:32:25
Цели урока: познакомить учащихся с основными этапами антропогенеза через хаpaктерные биологические и социальные изменения антропоидов; продолжить формировать умение сравнивать биологические объекты через составление таблицы и делать выводы на основе сравнения; продолжить воспитание атеистического материалистического мировоззрения через восприятие антропогенеза как естественного продолжения эволюции....
25 01 2026 18:41:57
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....
24 01 2026 12:58:40
Валеологическая тетрадь разработана в помощь учителю для проведения проблемно-исследовательского урока здоровья и для мотивации учащегося по познанию себя. В разработке представлены разные задания (творческие, познавательные, экспериментальные, рефлексивные), валеологический самоанализ, паспорт здоровья, рекомендации ЗОЖ.
...
23 01 2026 1:33:41
Курс "Невидимые" предназначен для учащихся 10 – 11-х классов, желающих углубить свои знания в области биологии, и является предметно-ориентированным. Материал курса значительно расширяет знания учащихся о микроорганизмах. Хотя этот материал и изучается в базовом курсе, но на него отводится небольшое количество часов, причем некоторые темы изучаются в среднем звене на недостаточном информационном и научном уровне.
...
22 01 2026 11:56:27
Урок биологии включает развивающие задания по теме. Предложены упражнения на сравнение, анализ, синтез, установление причинно-следственных связей (логика) и умение делать выводы....
21 01 2026 22:21:12
Цели урока: познакомиться со средами обитания животных, используя субъектный опыт учащихся; выявить приспособления животных к определённой среде обитания....
20 01 2026 7:11:35
Научно-исследовательская деятельность позволяет приобретать новые знания и применять их на пpaктике, формировать активную позицию учащихся. Как поддержать талантливых умных детей? Решение проблемы – организация исследовательской деятельности детей во внеурочное время учителем и консультантом – преподавателем вуза в кружке, которые помогают учащимся участвовать в российской научно-социальной программе для молодежи и школьников «Шаг в будущее» со своими научными работами....
19 01 2026 8:15:39
Статья рассказывает о исследовательских работах, подготовке к экзаменам, участии в конкурсах....
18 01 2026 6:55:37
Не секрет, что в возрасте 11–13 лет в обычной средней школе трудно активизировать всех учащихся в силу проявления у них разных интересов и интеллектуальных возможностей. Другое дело, когда образование происходит в процессе общения, соревнования и взаимопомощи: тогда активность обучаемых значительно возрастает. "Аукцион знаний" особенно нравится детям. Почему? На аукционе они могут свободно и сколько угодно излагать свои знания (при этом пользоваться записями нельзя), не боясь получить плохую оценку, но зато можно получить две, а то и три "пятёрки"....
17 01 2026 19:43:57
Игра способствует развитию познавательной активности, творческих способностей учащихся; формирует логическое мышление; прививает навыки коммуникативного общения. Класс делится на комaнды, которым предлагается выполнить ряд заданий творческого и развивающего хаpaктера: кроссворд, экологическое лото, презентация алгоритма природоохранных мероприятий и т.д....
16 01 2026 6:11:14
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....
15 01 2026 3:24:46
Внешний вид, хаpaктерные признаки, размеры и строение класса костных и хрящевых рыб. Места их обитания и описание представителей отрядов....
14 01 2026 9:44:55
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок «Многообразие птиц в природе» построен по принципу интеллектуальной передачи «Своя игра». Развивается познавательный интерес учащихся, анализ и синтез информации, обобщение, сравнение, установление причинно-следственных связей, расширяется кругозор....
13 01 2026 6:57:37
Данный урок-презентация был разработан автором с использованием компьютерных технологий, основной теоретический материал отражен в презентации. Проведение урока в такой нестандартной форме способствует повышению мотивации учащихся при изучении темы "Подцарство Одноклеточные". Основной целью урока-презентации является знакомство с особенностями строения и жизнедеятельности Одноклеточных как целостных одноклеточных организмов, ведущих самостоятельный образ жизни....
12 01 2026 16:50:57
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 01 2026 2:47:43
Данный урок входит в систему уроков изучения темы «Строение эукариотической клетки». На уроке раскрываются особенности строения и функции клеточного ядра. На уроке используется мультимедийная презентация, которая позволяет наглядно представить изучаемые структуры ядра. Урок предполагает использование индивидуальной, фронтальной работ, а также элементов проблемного обучения....
10 01 2026 18:56:16
Цели урока: закрепить знания о строении прокариот, раскрыть картину эволюционного развития организмов, изучить строение ядра эукариот....
09 01 2026 9:32:20
Урок знакомит учащихся с историей создания наиболее известных отечественных сортов культурных растений, основополагающей ролью общебиологических закономерностей для сельскохозяйственной пpaктики. Учащиеся углубляют знания о селекции растений; идет формирование знаний об основных методах селекции растений, раскрытие значения работ русских ученых-селекционеров по выведению новых сортов культурных растений....
08 01 2026 18:11:40
Разработка представляет собой один из вариантов урока по теме "Приспособленность организмов и её относительность". Изучение адаптаций организмов необходимо проводить на объектах, которые приспособлены к местным условиям. На уроке в большем объеме представлена информация об обитателях Кольского полуострова.
...
07 01 2026 13:21:36
Урок биологии для учащихся 7-го класса по теме "Класс земноводные (амфибии). Особенности жизнедеятельности лягушки" проходит по методике КСО "Взаимопередача темы". На уроке изучаются три вопроса: внешнее строение лягушки; скелет лягушки; внутреннее строение лягушки. Во время работы используются: алгоритм индивидуальной работы с карточкой; алгоритм работы в паре сменного состава (ПСС); карточки-задания; карточки с названием отделов конечностей лягушки, листы контроля, тест....
06 01 2026 21:49:40
Плесень и плесневые грибки скрытно сопровождают нас в течение всей истории существования человечества, а появилась она гораздо раньше самого человека. Несмотря на множество научных исследований, активное развитие микробиологии, богатый статистический опыт, плесень остается одной из загадок нашего мира. Как же теперь нам жить дальше, неужели плесень действительно правит всем миром?...
05 01 2026 6:52:38
Автор формирует у учащихся твердое убеждение о необходимости сохранения здоровья. Урок выявляет причины и разъясняет отрицательные последствия нарушения осанки, знакомит с методами самоконтроля и коррекции осанки. Его можно использовать для подготовки урока биологии в 8-м классе, на занятии элективного курса, как отдельное внеклассное мероприятие. Учитель работает вместе с учащимися-помощниками. В ходе урока звучат стихотворения по теме (стихи автора)....
04 01 2026 14:45:25
Первичная покровная ткань – эпидерма – построена из живых клеток. Формирование эпидермального покрытия идет из верхушечных меристем....
03 01 2026 9:30:59
Сочетание на уроке нескольких методов использования ИКТ, которые позволяют активизировать познавательную деятельность учащихся, доступно и интересно воспроизводить новый материал, а также самим включаться в проведение урока.
На уроке прослеживается межпредметная связь, позволяющая детям логически мыслить, извлекать нужную информацию из различных источников знаний, обучать приемам работы с картой, воспитывать эстетическое восприятие явлений природы...
02 01 2026 2:28:26
При обучении биологии использование компьютера эффективно на уроках изучения нового материала, при отработке умений и навыков (обучающее тестирование), при проверке знаний учащихся, а также во время проведения биологического пpaктикума. В статье я представляю свой опыт использования ИТ на уроке биологии по теме "Вирусы"....
01 01 2026 19:11:48
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.
...
31 12 2025 6:37:58
Главным мотивом выбора темы является пpaктическая значимость – обеспечение уроков живыми объектами. Я использую комнатные растения в качестве демонстрационного материала или объектов для опытов и экспериментов при изучении различных тем школьного курса биологии, при формировании биологических понятий. Растения, которые высаживают на уроке ребята, самые известные. Во время работы учащиеся узнают о незнакомых и очень полезных свойствах этих растений....
30 12 2025 12:50:37
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 ::
Значение животных в природе и жизни человека