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:
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....
12 10 2026 2:27:27
![Конспект итегрированного урока по русскому языку и биологии по теме "Буква [е] в суффиксе -ен- в существительных на -мя. Значение семени"](/bio-raw/img/560360100.php.jpg "Конспект итегрированного урока по русскому языку и биологии по теме \"Буква [е] в суффиксе -ен- в существительных на -мя. Значение семени\"")
На уроке учащиеся узнают о правописании суффикса -ен- в существительных на -мя, о значении семян для растений, животных, человека, учатся употрeбллять суффикс -ен- в безударном положении в письменной речи....
11 10 2026 4:28:49
При планировании урока и его проведении учитывались индивидуальные особенности учащихся с ограниченными возможностями. Накануне урока была проведена учебная экскурсия на ипподром, где учащиеся имели возможность покормить и погладить лошадь, нежно обнять и прижаться к ней, что позволило учащимся проявить положительные эмоции, очень важные для умственно отсталых школьников....
10 10 2026 23:10:52
На уроке учащиеся знакомятся с делением живых организмов на царства. Учитель указывает примерную численность каждого царства. При помощи слайдов презентации идёт знакомство с отдельными представителями царств живой природы. Подчеркивается разнообразие живых организмов и значимость каждого организма, воспитывается бережное отношение к природе.
...
09 10 2026 15:12:34
Урок повторяет, обобщает и систематизирует знания учащихся о строении, процессах жизнедеятельности, происхождении, многообразии и значении пресмыкающихся; формирует бережное отношение к представителям класса, развивает мышление в решении проблемных задач....
08 10 2026 18:30:33
Данный урок позволяет сформировать основные знания о мхах как об одном из
важнейших отделов растений....
07 10 2026 1:45:17
Представленный материал может быть интересен не только тем, что это интегрированный урок, но и тем, что урок проводится с использованием презентации. На уроке проводится коррекция и развитие аналитико-синтетической деятельности на материале предложений деформированного текста; воспитание бережного отношения к природе, умения видеть красоту растений родного края....
06 10 2026 17:17:57
Урок рассчитан на развитие самостоятельной работы учащегося, умение оценивать свою работу и работу своих товарищей. В урок включены творческие, самостоятельные формы работы, а также работа с видеоматериалом. При определении заданий для учащихся, учитываются их способности. Принцип построения урока можно использовать как в среднем, так и в старших классах....
05 10 2026 11:24:34
Лабораторные работы учащиеся выполняют самостоятельно по инструктивным карточкам. Карточки включают не только задания, но и вопросы для анализа, размышления, а также дополнительные пояснения в связи с рассмотренным материалом. Во время занятия наблюдаю за выполнением заданий, оказываю учащимся при необходимости помощь, перед сильными учениками ставлю дополнительные вопросы, направляющие их на более глубокое познание. Слежу, чтобы рисунки и записи к ним были четкими. По рисунку я во многом определяю понимание учащимися изучаемых явлений, объектов....
04 10 2026 21:31:30
Целями предлагаемого урока является проконтролировать знания учащихся о разнообразных способах передвижения животных, выpaбатывать умение определять среду обитания по внешнему виду, научить применять знания для объяснения способа передвижения в зависимости от среды обитания.
...
03 10 2026 13:45:48
На уроке учащиеся хаpaктеризуют сущность различных генетических законов и закономерностей, решают генетические задачи, объясняют причины результатов, полученных учеными при скрещивании организмов.
...
02 10 2026 17:38:41
Любовь к природе у детей, выросших в городских условиях, не приходит сама собой – ее нужно пробудить. Исследования биологов, экологов и психологов показывают, что дети проявляют заботу и бережное отношение лишь к тем объектам природы, о которых они имеют достаточно глубокие и разносторонние знания. На своих уроках и во внеурочной деятельности я очень часто использую игру как средство воспитания любви к природе, к своей малой Родине. Одна из наиболее любимых игр, которую я часто применяю – это игра-путешествие по станциям....
01 10 2026 2:29:46
Основная цель конкурса: расширить и углубить знания учащихся, полученные на уроках. Детям перед игрой обязательно рекомендуется дополнительная литература, в которой они могут найти информацию о пресмыкающихся. Игра состоит из 6 этапов, каждый из которых проверяет знания детей, а так же их умение анализировать, сравнивать, логически мыслить.
...
30 09 2026 15:20:39
Клетки разных организмов имеют свои хаpaктерные свойства и строение, но есть общие составляющие присущие всем клеткам: и растительным, и животным....
29 09 2026 12:37:38
Цель урока: познакомить учащихся с наукой вирусологией, ролью вирусов в природе и жизни людей; раскрыть особенность внутриклеточного паразитизма вирусов; сообщить сведения об опасности заражения вирусом СПИДа и другими вирусными заболеваниями....
28 09 2026 17:21:56
Мероприятие проходит в игровой форме. Основной ход игры похож на телевизионную версию "Своя игра". Игра состоит из трех туров и финала. В каждом туре четыре темы, в каждой теме по пять вопросов. Участники игры сами выбирают тематику.
...
27 09 2026 4:31:18
Селекция животных использует широкий спектр методов выведения ценных пород. Новейшим и перспективным считается клеточная инженерия. В основе лежит передача наследственной информации через соматические клетки....
26 09 2026 20:40:50
Урок предназначен для учащихся 6-х классов. Для его подготовки были использованы элементы проектной технологии. Элементы игры, компьютерные презентации, составленные учащимися, позволяют учителю поддерживать высокий познавательный интерес учащихся на уроке....
25 09 2026 4:26:11
Урок представлен как групповой урок, целью которого является доказательство космической роли растений. После повторения процесса фотосинтеза учащиеся разбиваются на группы. Каждой группе дается карточка с вопросами о роли растений, на которые ученики должны самостоятельно найти ответ в учебнике, каждая группа объясняет свои ответы классу и делает вывод. В заключение работы ученики отвечают на вопросы теста....
24 09 2026 20:44:28
Парвовирусный энтерит провоцирует не только развитие профузного поноса. У собаки отмечается тошнота, рвота, она отказывается от приема пищи, а порой и воды....
23 09 2026 15:41:40
Урок проводится с использованием ИКТ и технологии здоровьесбережения. Ученик становится на данном уроке субъектом учебного процесса, а учитель только управляет им....
22 09 2026 15:45:32
Урок-исследование разработан для учащихся 6-х классов общеобразовательных школ, в программу которых включена новая дисциплина «валеология». В процессе учащиеся знакомятся с принципами рационального питания, рассчитывают количество затраченной энергии в сутки, составляют буклет-меню «Суточный рацион питания», который является продуктом урока.
...
21 09 2026 9:47:42
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок формирует у учащихся полное представление о вирусах как неклеточных формах жизни. Развивает познавательную деятельность учащихся презентацией. На слайдах в красочной форме представлены рисунки, фотографии, схемы, видео о ВИЧ-инфекции. Информационный лист систематизирует знания о вирусах и дает возможность легко ориентироваться в теме....
20 09 2026 6:18:46
Основы экологических знаний рассредоточены в различных учебных дисциплинах, поэтому актуальной является необходимость максимально использовать аспекты экологии на уроках биологии и во внеурочное время через исследовательскую работу с применением регионального компонента. Эффективной формой работы является исследовательская деятельность, в ходе которой приобретаются навыки самостоятельной работы, пробуждается интерес к изучению конкретных, локальных экологических проблем.
...
19 09 2026 20:57:21
Урок проводится в кабинете дистанционного обучения в режиме телеконференции. Разработан с использованием новых информационных технологий, что позволяет активизировать познавательную деятельность обучаемых, организовать самостоятельную работу на уроке, осуществить самоконтроль и самооценку. Учитель определяет предметные, метапредметные и личностные результаты обучения, реализуемые на данном уроке....
18 09 2026 7:55:40
На уроке учащиеся учатся мыслить, рассуждать, анализировать, решать проблемные вопросы, выдвигать гипотезы и доказывать их, устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы и обобщения. Совместная с детьми формулировка целей, задач, выявление проблемы позволяет мотивировать познавательную активность учащихся, а разнообразие видов деятельности обеспечивает занятость всех учеников. Вся деятельность на уроке основывается на началах сотрудничества и взаимопонимания....
17 09 2026 10:10:51
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....
16 09 2026 3:20:58
Урок для учащихся 8-го класса по теме "Зрительное восприятие. Гигиена зрения" с использованием технологии модульного обучения, но его можно адаптировать для традиционных уроков. Использование видеофрагментов и сообщений учащихся позволяет сделать урок более интересным и привлекательным. При этом для ученика остается наиболее важной возможность выбора индивидуального темпа работы, а учителю это позволяет использовать различные виды контроля и своевременно оказывать помощь.
...
15 09 2026 7:18:16
Учащиеся знакомятся с понятием "здоровый образ жизни". Формируется представление о себе, своём здоровье как о самой важной ценности. Созданы условия для первичной оценки подростками своего здоровья. Учащиеся разбираются в том, как вредные привычки влияют на жизнь и здоровье человека....
14 09 2026 17:20:49
Свои функции в клетке рибосомы выполняют более активно в виде полирибосом. Эти комплексы способны одновременно синтезировать несколько молекул белка....
13 09 2026 17:18:55
Цель урока: формирование представления о многообразии цветковых растений; изучить отличительные признаки растений семейства пасленовых; развивать умения самостоятельно работать с учебником, атласом-определителем и натуральными объектами....
12 09 2026 0:10:35
Одной из важнейших проблем организации образовательного процесса, обеспечения высоких результатов учебно-познавательной деятельности учащихся, их соответствия образовательным стандартам является создание системы отслеживания результатов на каждом этапе обучения, у каждого учащегося, по каждой учебной теме. Использование карты продуктивности ученика и технологии групповой работы обеспечивает эту возможность.
...
11 09 2026 14:19:40
Кейс-технология способствует развитию у школьников умений самостоятельно принимать решения и находить правильные и оригинальные ответы на проблемные вопросы. Данный метод предполагает созидание, творческий подход со стороны учащихся. Здесь важен не конечный результат, а сам процесс получения знаний. Кейс-метод развивает компетентностные качества личности: аналитические, пpaктические, творческие, коммуникативные, социальные умения....
10 09 2026 23:20:50
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....
09 09 2026 15:25:45
Урок является универсальным в плане его использования при изучении темы «Зрительный анализатор» по программе любого автора; разработан с применением информационных технологий и проводится в кабинете информатики с подключением к Интернету. Актуальность урока состоит в том, что в большинстве учебников отсутствуют материалы о заболеваниях органов и систем, а также их профилактике.
...
08 09 2026 18:26:42
"Наследственные заболевания человека" – одна из учебных тем, вызывающих неподдельный интерес учащихся. Ученики интересуются: "Как и почему это происходит? Со временем я стану родителем, что нужно сделать, чтобы избежать или смягчить проявление наследственных заболеваний?..". Все перечисленное учитывает и решает внеклассное мероприятие по биологии – обучающая ролевая игра "Наследственные заболевания человека" с компьютерной презентацией....
07 09 2026 6:41:24
Цель урока: познакомить учащихся с насекомыми-переносчиками возбудителей болезней человека и паразитами сельскохозяйственных животных, показать необходимость изучения их жизни и строения для борьбы с ними....
06 09 2026 4:49:30
Урок способствует формированию знаний об изменении температуры воздуха с высотой; знакомит с процессами образования облаков, видами осадков. Расширяются знания учащихся о воздухе, полученные в начальной школе....
05 09 2026 22:22:46
Цель урока: познакомить учащихся с наиболее хаpaктерными особенностями высших споровых растений на примере мхов; показать черты усложнения организации мхов по сравнению с водорослями в связи с изменением условий обитания....
04 09 2026 0:48:12
Цель урока: формирование у учащихся понятия о семействе Пасленовые....
03 09 2026 11:59:36
Урок продолжает формирование знаний о размножении, хаpaктеризует мейоз, формирует знания об изменении молекул ДНК и хромосом на протяжении мейоза, раскрывает биологическое значение мейоза....
02 09 2026 23:16:33
Цели урока: привлечь внимание школьников к охраняемым территориям; помочь учащимся осознать свою мopaльную ответственность за судьбу родной земли; сосредоточить внимание учащихся на растениях и животных, занесенных в Красную книгу....
01 09 2026 22:28:17
Целью урока является закрепить знания о строении и функциях органоидов клетки, изучить строение ядра, строение и функции хромосом. Показать огромнейшее значение такого явления, как хранение и передача наследственной информации. Продолжить формирование умений работать с микроскопом, используя для изучения строение хромосом.
...
31 08 2026 4:36:45
На представленном уроке используются примеры из художественной литературы, живописи, музыки. Фиксация внимание на ярком, необычном развивает способность запоминать, а образное восприятие явлений и процессов облегчает обучение....
30 08 2026 13:19:11
Цель урока - выявить причины высокой работоспособности сердца на основе связи строения сердца с его функциями....
29 08 2026 9:18:28
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....
28 08 2026 2:29:27
Интегрированное занятие по биологии и ЛФК формирует общие представления о жизненной емкости легких и факторах, влияющих на ее формирование. В качестве рефлексии учащимся предлагаются логические тесты на установление причинно-следственных связей (тесты составлены одним из учеников). На занятии предусмотрена пpaктическая часть, индивидуальная работа, в парах и группах....
27 08 2026 4:58:53
Представлена программа тематического планирования курса биологии. Содержание программы систематического курса биологии сформировано на основе принципов: соответствия образования потребностям общества; учета единства содержательной и процессуальной сторон обучения. Представлены календарно-тематические планы для 5–11-х классов....
26 08 2026 9:21:24
Занятие ставит основной целью формировать знания о современных методах создания и использования биологических объектов, современных методах в селекции....
25 08 2026 1:45:41
Представленный сценарий направлен на формирование и дальнейшее развитие у учащихся интереса к биологии вообще и устройству человеческого организма в частности. Учебный материал по теме "Кровь. Кровообращение" преподносится в форме, близкой и понятной современным школьникам: рэп, рекламный ролик, сериал. Изложение текста учебника в театрализованной форме и юмористической манере делает материал более запоминающимся. Кроме того, подобная форма предоставляет простор для творчества и импровизаций.
...
24 08 2026 22:46:44
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 ::
