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:
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Тема урока показывает, что биоразнообразие – результат органической эволюции. В лекции говорится о том, что разнообразие животного мира менялось в течение геологического времени: периоды нарастания сменялись спадами. Дано представление о роли различных факторов, влияющих на биоразнообразие. Уменьшение биоразнообразия под воздействием человека несоизмеримо по скорости протекания с естественными изменениями. Подчеркнута необходимость изучения таксономического разнообразия животного мира....
15 11 2026 12:50:13
Цель работы - обобщить полученные знания по темам: "Бактерии", "Грибы", "Растения", "Животные". Обобщить изученный материал, улучшить качество усвоения учащимися программных биологических понятий.
...
14 11 2026 6:47:40
Цель урока - проследить эволюцию пресмыкающихся; выяснить, какие отряды, кроме ранее изученных, входят в состав класса; определить основные черты представителей класса. На уроке обобщаются знания по особенностям внешнего строения пресмыкающихся, выясняется, от каких животных произошли древние пресмыкающиеся и какие изменения произошли в их организме....
13 11 2026 21:26:56
Урок проводится после изучения основной темы: "Пищеварительная система человека". Урок комбинированный, сочетает актуализацию знаний и изучение нового материала, с использованием ИКТ, компьютерной презентации. В качестве закрепления используются задания на определение соответствия болезней и их описания....
12 11 2026 2:14:13
При изучении данной темы используется работа в группах, что даёт возможность более полно использовать условия для восприятия теоретической и пpaктической частей изучаемого материала.
Цель урока – сформировать представление о значении витаминов и их роли в сохранении здоровья человека....
11 11 2026 10:53:14
Данный элективный курс предназначен для того, чтобы учащиеся 9-х классов смогли определиться в выборе профессии, связанной с какой-либо отраслью биологической науки (медициной, агрономией, экологией и др.), и соответствующего профиля обучения. Содержание большинства занятий носит проблемный хаpaктер.
...
10 11 2026 19:57:42
В статье представлен опыт работы, способствующий формированию у учащихся проектных умений: мыследеятельностных, презентационных, коммуникативных, поисковых, информационных. Предлагаются подходы к решению проблемы отработки проектных умений в полном объёме в урочной деятельности по одному предмету. Описываются виды урочных занятий для формирования проектных умений, в том числе в специально организованной деятельности. ...
09 11 2026 22:50:11
В работе показана возможность использования цифровой лаборатории «Архимед» на уроке и во внеурочное время по курсу ботаники по программе И.Н. Пономаревой. Дано описание, методика выполнения и результаты некоторых лабораторных работ, проводящихся с использованием цифровой лаборатории «Архимед»....
08 11 2026 6:42:23
Урок проводится в виде путешествия с использованием географической карты и знакомит учащихся с историей появления и возделывания в России сельскохозяйственных растений, родиной которых являются различные континенты, их применением....
07 11 2026 0:41:53
Эта настольная игра показывает противоречия между охранной природы и экономическим развитием и помогает обсудить проблемы влияния экономического развития на окружающую среду. Победа здесь имеет центральное значение, когда один из игроков не оставляет шансов на спасение своему противнику, вторгнувшись на его территорию.
...
06 11 2026 15:47:16
Формировать у учащихся новые анатомо-физиологические понятия - дыхательные движения, продолжать развивать у учащихся общебиологические понятия о взаимосвязи строения и функции органов дыхания, саморегуляции. Развивать гигиенические понятия (о вреде пыли и курения), развивать умения учащихся работать с учебником....
05 11 2026 0:42:52
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 11 2026 21:59:12
В учебно-воспитательном процессе необходимо использовать только те пословицы, терминология которых понятна современному школьнику. Кроме включения в содержание курса «Биология» народных пословиц и поговорок, целесообразно кратко рассказывать о народных праздниках, например: «Проводы зимы», «Масленица» и т.д....
03 11 2026 22:57:14
Лимфа содержит лейкоциты, часть которых попадает в лимфатические капилляры из тканевой жидкости, а часть образуется в лимфатических узлах. Лимфатические капилляры напоминают кровеносные, но закрыты с одного конца....
02 11 2026 11:59:41
На уроке ученики получают план хаpaктеристики растений семейства, учатся составлять и использовать графический конспект, что облегчает восприятие учебного материала на последующих уроках....
01 11 2026 7:39:44
Одна из форм внеклассной работы учителя биологии с учащимися - озеленение территории школы, выращивание цветов. В статье описывается принцип выбора цветов для украшения территории училища, их перечень и кратко агротехника выращивания. В заключение статьи приводятся высказывания учащихся о цветущей территории училища....
31 10 2026 16:23:43
Воспитание юной личности в духе гражданственности на основе развития нравственных чувств и ориентиров – сложная задача, решение которой требует особого такта и педагогического мастерства. Реализация учителем на уроках биологии историко-библиографического методологического подхода позволит приблизиться к решению данной проблемы....
30 10 2026 1:57:19
Технология урока позволяет систематизировать приобретенные знания о строении клетки в виде научной экспертизы, что дает возможность повторить пройденный материал, оценить уровень знаний и освоить технологии ЕГЭ в новых, нестандартных формах....
29 10 2026 12:41:30
Материал поможет совершить путешествие по красивейшим местам Сибири, природный мир которой удивительно богат и разнообразен. На протяжении всей территории сменяются три природные зоны: лесная, лесостепная и степная. Новосибирская область богата водой: 430 рек и огромное количество озёр....
28 10 2026 13:32:51
Работа содержит олимпиадные задания для учащихся 7–8-х классов. Предусмотрены различные формы тестов, которые позволяют более объективно оценить ответы учащихся. Требования к уровню подготовки школьников – базовый уровень....
27 10 2026 6:10:30
Урок биологии в 7-м классе "Роль млекопитающих в природе и жизни человека, их охрана" - это один из заключительных уроков по теме "Млекопитающие". Урок содержит элементы проблемного обучения. Основная цель урока - сформировать экологическую культуру учащихся с элементами краеведения. Использование разнообразных активных методов обучения, проблемное построение урока способствуют развитию познавательного интереса....
26 10 2026 7:58:19
Урок учит детей не только основам рационального питания, и позволяет узнать отношение ребят к своему здоровью, обосновывает необходимость приема растительной и животной пищи, еще раз напоминает основные гигиенические правила....
25 10 2026 11:29:44
Популяция (populus с латинского - народ) объединяет особей, которые принадлежат к одному виду, занимают отдельный ареал, скрещиваются между собой и дают плодовитое потомство. Они имеют одних предков, геном, и находятся в некой изоляции от иных популяций вида....
24 10 2026 19:56:44
Представлен конспект комбинированного урока по теме: "Кровь - река жизни"....
23 10 2026 1:10:44
В статье рассматривается воспитательная и образовательная роль синквейна, методика составления дидактического синквейна, вариантность использования синквейна на уроках. Умение составлять синквейн – показатель того, что учащиеся знают учебный материал, умеют выделять наиболее хаpaктерные особенности изучаемого явления, процесса. Приведены наиболее удачно созданные, художественно оформленные синквейны....
22 10 2026 9:10:41
Считаю целесообразным использование на уроке следующего оборудования: таблица "Сосна обыкновенная", коллекции голосеменных растений, презентация. Учащимся предложены опережающие задания: подготовка сообщений об особенностях строения, жизнедеятельности голосеменных растений, их значении в природе и жизни человека. Для активизации познавательной деятельности учащихся на уроке предложены вопросы викторины, биологические задачи, пословицы и кроссворд....
21 10 2026 16:43:59
Урок биологии в 11-м классе (2 часа) является заключительным в теме "Наследственная информация и реализация ее в клетке". Урок интересен проблемным построением, разнообразием методов для формирования положительной мотивации учащихся при изучении биологии.
...
20 10 2026 5:47:47
Цель урока: развитие умений применять биологические знания на уроках других учебных дисциплин; расширение знаний о мире насекомых, развитие наблюдательности, умения выделить хаpaктерные особенности насекомых; научить анализировать конструктивные особенности природного объекта....
19 10 2026 4:44:25
Урок-игра в 7-м классе с элементами интеpaктивного обучения раскрывает многообразие кишечнополостных, особенности их строения и образа жизни, связь со средой обитания, значение в природе и жизни человека. Особенностью урока является внедрение регионального компонента – знакомство учащихся с местными видами кишечнополостных....
18 10 2026 21:48:56
Урок биологии выстроен в стратегии «эффективная лекция» и приема «бортовой журнал» технологии РКМЧП. Новая информация подается в виде текстового материала, подобранного самим автором, а также в форме презентации, раскрывающей классификацию основных типов экологических взаимодействий между организмами, таких как мутуализм, комменсализм, аменсализм и другие. К уроку прилагается тестовый контроль.
...
17 10 2026 17:45:10
Я предлагаю вашему вниманию методическую разработку по решению генетических задач различной степени сложности.
Одним из условий обеспечения глубоких и прочных знаний у учащихся является организация их пpaктической деятельности. Этот пpaктикум позволяет преодолеть страх при решении задач, так как содержит алгоритм решения задач и примеры задач, которые могут выполнить учащиеся без помощи учителя. Алгоритмы и ключевые слова в пpaктикуме дают возможность легко освоить решение задач по генетике, а также позволяют учителю проверить пpaктические умения учащихся.
...
16 10 2026 23:33:13
Завершающий урок в теме «Дыхание» (9-й класс) позволяет осуществить межпредметные связи. Рассматриваются вопросы химии, биологии, экологии и профилактики здорового образа жизни. Решаются задачи: повторение и закрепление основных понятий темы, умение наблюдать, сравнивать, делать выводы. Использована деловая игра (экологи, врачи) и групповая форма работы. Контроль знаний осуществляется при помощи тестирования, устного опроса, заполнения таблиц, составления логических схем....
15 10 2026 21:33:44
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.
...
14 10 2026 5:48:45
В статье представлена программа развития экологической культуры младших школьников. Главной особенностью программы является проведение со школьниками краткосрочных экологических экскурсионных занятий, в процессе которых дети знакомятся с реальными, живыми объектами природы, учатся самостоятельно познавать природные явления. Статья будет интересна педагогам дополнительного образования экологического направления, а также учителям экологии и биологии.
...
13 10 2026 3:24:46
Цели урока: познакомить с многообразием листьев, развивать морфологические понятия; развивать умения проводить сравнения, выявлять общие и отличительные признаки простых и сложных листьев, распознавать листья по типам жилкования, форме листовой пластинки, форме края, расположения на стeбле....
12 10 2026 5:10:20
Предложены авторские варианты планирования межпредметных связей в темах курса «Человек и его здоровье», 8-й класс. Интегрированный урок (биология, физика и химия), представленный в данной работе, проводился с целью обобщения, изучения и закрепления материала по теме. Урок рассчитан на два академических часа....
11 10 2026 5:23:41
Цель урока: познакомится со строением шляпочных грибов и многообразием шляпочных грибов. Задачи: познакомить школьников с особенностями строения, многообразием и значением грибов; научить распознавать грибы по хаpaктерным признакам....
10 10 2026 7:51:57
Каким должен быть современный урок, его структура, форма, методика? Каким требованиям он должен отвечать? Результаты работы учителя оцениваются умениями его учеников, уровнем самодеятельности учащихся на уроке, отношением учащихся к предмету, учителю, друг к другу. Добиться хороших успехов в обучении можно только путем повышения интереса к своему предмету. Автор использует современные педагогические технологии, в том числе информационно-коммуникационные....
09 10 2026 4:42:36
Материал расширяет знания учащихся о насекомых и их многообразии, формирует понимание значения насекомых в природе и жизни человека. Цель: формировать умения работать с текстом, искать, выделять информацию, структурировать (таблица, кластер)....
08 10 2026 23:48:39
Генетика, наука о наследственности и изменчивости живых организмов. Так как эти свойства присущи всем без исключения организмам, они представляют важнейшие...
07 10 2026 22:12:24
Данный элективный курс реализует личностно-деятельный подход в обучении биологии на основе проектной деятельности учащихся, базируется на интеграции и экологизации знаний, требует обращения учащихся к их субъективному опыту и в полной мере углубляет знания и совершенствует умения по теме «Зрительный анализатор».
...
06 10 2026 17:53:15
Данный урок позволяет сформировать основные знания о мхах как об одном из
важнейших отделов растений....
05 10 2026 14:35:22
Урок-конференция по теме «Отряды млекопитающих: парнокопытные и непарнокопытные» построен в форме ролевой игры. Во время проведения урока учащиеся знакомятся с многообразием млекопитающих, с их значением в природе и жизни человека, необходимостью и мерами их охраны. При подготовке к уроку используется метод опережающих заданий. При рассказе о представителях данных отрядов учащиеся показывают подготовленные ими презентации....
04 10 2026 17:17:53
Урок формирует знания о химическом составе клетки, разнообразии и свойствах неорганических и органических веществ, входящих в состав клетки у учащихся. Презентация помогает сделать урок насыщенным, зрелищным и интересным....
03 10 2026 0:41:26
Урок призван сформировать представление о вирусах как о неклеточной форме жизни, их строении, жизнедеятельности, значении....
02 10 2026 14:35:34
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....
01 10 2026 13:22:52
Животные получают необходимый им кислород из атмосферы или воды, в которой он растворен. Поэтому их органы дыхания разнообразны. Связь органов дыхания со всеми...
30 09 2026 15:13:21
Большое внимание при изучении курса биологии уделяется проведению пpaктических и лабораторных работ. Предложенный конспект урока позволит учителю интереснее и эффективнее построить данный урок, который направлен на развитие теоретического мышления учащихся, обучение умениям работать с рисунками, текстом учебника, натуральными объектами....
29 09 2026 14:34:18
Биологический спектакль – проверенная временем и хорошо зарекомендовавшая себя форма работы. Дети охотно участвуют в спектаклях, посвященных, как правило, экологическим проблемам или повествующих о жизни экосистемы. Спектакль доступно раскрывает взаимосвязь между живыми организмами в природе. Сценарий можно использовать как на уроке, так и во внеурочной деятельности по предмету....
28 09 2026 14:31:41
Цель урока: сформировать у учащихся понятия о химических явлениях....
27 09 2026 18:40:31
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 ::
