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:
Цель урока: приведение в систему знаний по теме «Кровь и кровообращение», определение их пpaктической значимости.
...
31 10 2026 19:30:26
Разработка урока с помощью методических рекомендаций «Уроки зоологии», автор Н.С.Филатова. На уроке продолжают формироваться понятия о живом организме, об эволюции и даются новые: о простейшей диффузной нервной системе, рефлексе, регенерации, лучевой симметрии. В зависимости от местных условий урок можно проводить с помощью живых организмов....
30 10 2026 4:35:13
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....
29 10 2026 0:42:47
Подземные побеги, как и надземные, видоизменяются, приспосабливаясь к условиям среды. Корни также нередко могут приобретать необычный вид. Видоизменения побегов...
28 10 2026 12:59:55
Цель урока: сформировать представление о клеточном строении организмов как общем признаке живого; познакомить с особенностями строения клеток растений и животных....
27 10 2026 10:14:37
Научить наших учеников действовать – одна из важнейших задач современного образования. Поэтому конкретные знания должны выступать как средства познания и преобразования действительности, а не как конечная цель обучения. В последние годы широкое распространение получила такая форма организации деятельности школьников, как проекты. Эта форма стала применяться во внеклассной работе с учащимися и на факультативных занятиях. Статья содержит планы двух факультативных занятий по теме "Технология выполнения экологического проекта "Мой экодом"....
26 10 2026 12:32:49
Данный урок разработан в соответствии с тематическим планированием и прохождением программы по биологии в 7-м классе. Изучение нового материала – это не просто знакомство с новой темой, но и создание элемента новизны, интереса, загадки. Основной ход урока включает элементы игры-расследования суперагентов.
...
25 10 2026 9:27:46
Конспект урока биологии в 8-м классе, изучающего группу грызунов и ее отличительные признаки. Задачи урока: учить выделять общие и отличительные признаки животных одной группы; развивать логическое мышление (умение сравнивать, анализировать, обобщать); корригировать навык работы с текстом учебника; воспитывать чувство любви к диким животным....
24 10 2026 12:47:10
Ткани животных, как и ткани растений, входят в состав органов. Органы образуют системы органов, которые выполняют различные функции. Опopно-двигательная система...
23 10 2026 16:32:13
Разработка данного урока позволит учащимся открыть удивительный мир цветов. Растения составляют неотъемлемую часть окружения человека. Особенно велика роль живых растений в городе. Декоративные растения семейства сложноцветные – бархатцы и календула широко используются для озеленения улиц, скверов, парков. Основная цель предлагаемого мною урока – пробудить у детей любовь и бережное отношение к этим скромным растениям....
22 10 2026 7:56:41
Любой игре или игровой ситуации обязательно должны предшествовать наблюдения в природе, обучающие занятия, разного рода исследования, чтение различной литературы (первоисточников). Игра может проводиться как часть занятия (урока), а также на прогулке или на экскурсии, в любое внеурочное время. Достигнутый результат в игре зависит от того, какие цели и задачи воспитатель предъявлял к данной игре, а также от эмоционального настроя педагога.
...
21 10 2026 15:55:24
Зачетные уроки не только позволяют оценивать знания, умения и навыки обучающихся, но и способствуют их развитию и совершенствованию, закреплению исследовательских и пpaктических навыков, установлению межпредметных связей и использованию знаний в новых нестандартных ситуациях....
20 10 2026 0:19:20
Статья посвящена проблеме развития познавательного интереса учащихся на уроках биологии и во внеурочное время. Новизна данного опыта заключается, в первую очередь, в самом подходе к проблеме развития познавательного интереса учащихся. Основу этого подхода составляет организация учебного процесса, на основе субъек-субъектных отношений, выраженных в различных проявлениях....
19 10 2026 22:40:56
Внеклассное мероприятие можно использовать при проведении предметной недели на заключительном этапе в виде предметного вечера.
...
18 10 2026 11:21:24
Цели урока: познакомить детей с малоизвестными интересными животными, способствовать развитию у детей любви к животным, бережному отношению к природе, к животному миру....
17 10 2026 13:44:35
Вода всегда присутствует в клетке. Она обеспечивает сложные процессы жизнедеятельности. Без воды клетка погибает. Испарение воды листьями Вода поступает в...
16 10 2026 3:45:46
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....
15 10 2026 19:12:39
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Интегрированный урок литературы и биологии в 6-м классе знакомит учащихся с изображением растительного мира в русской поэзии XIX века....
14 10 2026 15:19:41
Целью урока является формирование знаний о семействе лилейных растений. Урок построен с учетом психофизических возможностей и способностей учащихся с ограниченными возможностями здоровья. Учитывая умственную пассивность учащихся, связанную с инертностью нервных процессов и другими недостатками психики, на уроке использовано самостоятельное нахождение знаний учащимися из различных источников: при работе с учебником, дополнительной литературы, при выполнении пpaктической работы....
13 10 2026 7:49:46
Тема урока имеет большое методологическое и методическое значение, так как учащиеся могут на многих фактах из различных биологических наук убедиться в существовании процесса эволюции в живой природе. Урок проводится с использованием мультимедийной презентации в виде обзорной лекции. В процессе лекции используется большой фактический и наглядный материал. При рассмотрении доказательств учитель мобилизует запас знаний, который имеется у учащихся из предыдущих курсов биологии и географии....
12 10 2026 17:53:26
Областная экологическая акция «Живи, лес!» была проведена с целью привлечения внимания учащихся к проблемам сохранения, восстановления и преумножения российских лесов и активизации природоохранной деятельности школьников Кемеровской области....
11 10 2026 21:16:14
В нашей школе традиционно проходит предметная неделя биологии, в рамках которой проводятся внеклассные мероприятия и нестандартные формы уроков. Этот час веселых затей включает несколько чередующихся игр, которые проводятся в быстром темпе и позволяют проверить пpaктические и теоретические знания учащихся о растениях.
...
10 10 2026 9:44:17
Модульная технология – сочетание различных способов проектирования дидактических материалов, рейтинговая система оценки и контроля достижений. Суть модульной технологии сводится к тому, что учащийся весь урок работает по данной ему инструкции. В инструкции определяются: алгоритм последовательных шагов на уроке; рекомендации по эффективному усвоению нового материала; задания на закрепление нового материала; проверочные тесты. Урок состоит из двух академических часов....
09 10 2026 4:32:58
Самореализация человека (ученика) на основе его эвристической, продуктивной, рефлексивной деятельности в ходе исследовательской работы во внеурочное время, презентация по итогам – на обобщающих уроках биологии....
08 10 2026 18:24:55
Взрослые озабочены снижением интереса у школьников к литературе вообще, а к классике в особенности. Но если на своих уроках учитель может продемонстрировать широту собственной эрудиции, даст возможность своим ученикам стать "соучастниками действа", покажет востребованность предметных знаний в повседневной жизни, то можно с уверенностью сказать, что дети не просто будут читать, а будут читать осмысленно, обогащая свой внутренний мир и пополняя открытую для них "Копилку педагогических находок"....
07 10 2026 12:45:39
На уроке учащиеся знакомятся с многообразием взглядов на проблему происхождения жизни на Земле, изучают современную теорию происхождения жизни....
06 10 2026 2:23:40
Цель урока: обобщить и систематизировать знания о моллюсках....
05 10 2026 20:35:53
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....
04 10 2026 12:16:31
Цели предлагаемого урока: закрепить знания об эмбриональном развитии организма; расширить знания учащихся о закономерностях послезародышевого развития организмов; развивать умение работать с разными источниками информации; сформировать у старшеклассников познавательный интерес к изучению проблем, связанных с послезародышевым развитием организмов....
03 10 2026 18:40:20
Сегодня нравственность - категория наиболее важная как для человека, так для и общества в целом. Но качество это не врожденное, генетический код не передает его из поколения в поколение. Поэтому, утверждая понятия долга, чести, высокоразвитого гражданского самосознания, нельзя забывать, что первична здесь не природа, а воспитание.
...
02 10 2026 8:43:58
На уроке учащиеся узнают о составе почвы, о значении перегноя для плодородия почвы....
01 10 2026 4:56:59
Школьники учатся лучше, когда в процессе обучения они могут активно действовать, по заданию учителя работать с дополнительной литературой и интернет-ресурсами. В этом помогают продуманные индивидуальные задания, которые не оставляют учеников равнодушными, а вызывают интерес к биологии.
...
30 09 2026 5:17:13
Уроки-экскурсии, это замечательная форма работы учителя с учащимися среднего звена. Благодаря таким урокам, они учатся наблюдать, затем оформлять результаты своих наблюдений, а для того чтобы это сделать, им придется проанализировать, имеющуюся у них информацию, обобщить и сделать выводы....
29 09 2026 23:26:41
Урок помогает обобщить, систематизировать и расширить знания по главам "Происхождение человека" и "Строение организма"....
28 09 2026 6:43:30
На уроке биологии по теме "Генетика и человек" обобщются знания о материальных основах наследственности и изменчивости, отpaбатывается терминология, дети учатся работать в группах.
...
27 09 2026 0:42:25
Цель урока: выяснить степень усвоения учащимися знаний по пройденной теме, закрепить знания, знать значение терминов, используемых по данной теме, убедиться в том, что значение системы кровообращения в организме велико и от ее работы зависит состояние работы нашего организма.
...
26 09 2026 20:54:33
Открытый урок по биологии в 6-м классе знакомит учащихся с органическими веществами семян пшеницы, подсолнечника и малины, с демонстрационным показом их в лабораторной работе....
25 09 2026 0:59:51
Основной задачей современной общеобразовательной школы является подведение выпускников к обоснованному выбору будущей профессии, который базируется на системе обобщенных знаний по предметам школьной программы. Это дает выпускнику возможность определить свою профильную подготовку, продолжить образование и получить профессию, в которой он будет успешен....
24 09 2026 6:49:56
Факультативный курс «Ботаника на подоконнике» - это программа обобщения, закрепления и расширения знаний о растениях, предназначенная для биологического образования учащихся 6–7-х классов. Помимо общего знакомства с миром комнатного цветоводства, дети получают знания по экологии, географии, физиологии, морфологии, анатомии и систематике растений....
23 09 2026 21:13:11
Данный материал можно использовать на уроках биологии или классных часах, посвященных правильному питанию. Урок рассчитан на учеников 8–9-х классов, но может использоваться и в других возрастных категориях с незначительными доработками. Данная разработка ставит своей целью: повысить потребительскую грамотность учащихся, заинтересовать ребят правильным питанием....
22 09 2026 8:50:53
В материалах раскрыта актуальность межпредметных связей в свете модернизации образования. Содержание урока раскрывает энергетику и гигиену питания с биологической и химической стороны, показано применение разнообразных методических приемов, направленных на развитие самостоятельной творческой деятельности школьников в процессе познания....
21 09 2026 18:12:20
Урок по биологии в 8-м классе, где учащиеся знакомятся со строением и функциями слухового анализатора, заполняют схему «Фишбоун» (эту схему разработала методист БелРИПКППС М.В. Карпухина). Она позволяет конкретизировать учебный материал, развивать логическое мышление, формировать из общего главное.
...
20 09 2026 1:39:29
Игру-путешествие вместе с учителем биологии проводят учащиеся средних классов для учащихся пятых классов. Обычно - это шефы и их подшефные.
...
19 09 2026 0:23:52
Урок закрепления и обобщения знаний, полученных на предыдущих уроках, лучше всего провести в виде игры. В этом случае учащиеся в лёгкой, непринужденной форме повторяют, систематизируют и обобщают материал, изученный ими раньше.
...
18 09 2026 22:23:20
Проведение внеклассного обучающего мероприятия по оказанию первой помощи в чрезвычайных ситуациях в игровой форме способствует легкому и непринужденному усвоению материала, а также закреплению полученных знаний в ходе пpaктической части обучающей игры. Мероприятие рекомендовано для проведения в 7-8-х классах....
17 09 2026 17:15:14
Цель урока: расширить знания о размножении растений и изучить способы вегетативного размножения; выяснить, как усвоили особенности размножения голосеменных растений; сформировать представление о способах вегетативного размножения и его значении в природе и сельском хозяйстве, пpaктические навыки размножения растений вегетативным способом....
16 09 2026 20:41:10
Статья представляет собой выступление на школьном методическом объединении предметов естественно-научного цикла о формировании общеучебных умений и мыслительной деятельности учащихся при изучении темы «Эволюционное учение» (9-й класс)....
15 09 2026 12:27:29
В данной статье рассматриваются варианты критериев оценивания различных видов работ учащихся на уроке и дома, которые наиболее часто используют учителя биологии.
...
14 09 2026 3:16:59
Птицы ведут разнообразный образ жизни. Есть птицы оседлые (сойки, синицы), кочующие (снегири, грачи) и перелетные (стрижи, соловьи, иволги, утки, лебеди)....
13 09 2026 10:12:36
Игровая форма урока повышает интерес учащихся к предмету, развивает взаимоуважение, умение работать в группе. Урок составлен на основе материалов, изложенных в учебнике для 6-го класса Пономаревой И.Н., Корниловой О.А., Кучменко В.С. "Биология: Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники"....
12 09 2026 23:31:31
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 ::
