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 биологии в 7-м классе построен с применением элементов теории решения изобретательских задач (ТРИЗ), а именно: умение формулировать проблему; решение биологических проблем методом контрольных вопросов; организация работы с творческой биографией ученого.
...
13 05 2026 9:51:18
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....
12 05 2026 7:14:34
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Закрепление и расширение знаний о значении эндокринной системы, особенностях функционирования желез внутренней секреции. Научиться определять болезни, связанные с гипо- или гиперфункцией желез внутренней секреции на примере литературных героев....
11 05 2026 21:52:12
В уроке по биологии на тему «Сны и сновидения» дается понятие о биоритмах; раскрывается физиологическая природа сна и сновидений, цикличность сна, изменения, происходящие в организме во время сна, его значение; необходимость правил, предупреждающих нарушения сна....
10 05 2026 15:42:39
Цель урока: повторение и обобщение знаний учащихся о закономерностях наследования признаков у растений, животных, человека....
09 05 2026 9:47:12
Основной целью этого урока является определение качества подготовки учащихся. Однако само по себе усвоение информации на уровне её устного или письменного воспроизведения (репродукция) или даже узнавания не представляет особой ценности без умения применить эти знания на пpaктике. В данном случае под пpaктикой понимается умение выстраивать аналогии, сравнения, делать обобщения. Предлагаемый семинар целесообразно провести перед контрольным уроком по теме «Строение клетки». Выявленные пробелы в знаниях учащиеся могут ликвидировать до контрольной проверки....
08 05 2026 16:44:11
Урок-игра может быть проведен, как в коррекционной школе, так и в общеобразовательной, так как целью этого урока является систематизация и обобщение знаний, умений и навыков по пройденным группам растений. Группы растений могут быть разные, а за основу можно взять задания данной игры. В ходе игры учащимся дается возможность выбрать тот вопрос, который им по силам, тем самым учитываются особенности сильных и слабых учащихся....
07 05 2026 18:28:27
За урок необходимо дать особенности строения и жизнедеятельности лишайников. Многообразие лишайников. Значение лишайников в природе и жизни человека. Пpaктическая работа, которая включена в урок позволяет учащимся усвоить типы слоевищ лишайников, позволяет узнать, как выглядят лишайники в природе. Кроме этого позволяет продолжить совершенствование навыков работы с природными объектами....
06 05 2026 2:21:53
Учащиеся формируют знания анатомических особенностей выделительной системы, раскрывают значение выделения из организма конечных продуктов обмена веществ, выясняют, какие болезни могут возникать при этом, как их избежать. Учит защищать проект и анализировать работу в группе....
05 05 2026 8:32:25
Предлагается четыре варианта задач по генетике. В каждом варианте три задачи по моногибридному скрещиванию, дигибридному скрещиванию и скрещиванию, сцепленному с полом.
...
04 05 2026 21:13:23
На уроке рассматриваются различные приспособительные особенности живых организмов и относительный хаpaктер адаптации, раскрывается механизм и роль приспособления. ...
03 05 2026 5:45:55
Курс "Основы здоровья" рассчитан на 35 часов в год, цель курса сформировать мировоззрение учащихся, в котором здоровье является одним из важнейших социокультурных ценностей нашего общества. Данная программа может быть использована при проведении факультативных занятий по внеурочной деятельности....
02 05 2026 17:51:27
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Представлен интеpaктивный проект для групповой работы с детьми разного возраста. Пособие может быть использовано в ДОУ, начальной школе, среднем звене. Варианты использования – диагностический материал для изучения или закрепления темы «Растения». Дети дают ответы на поставленные вопросы (в виде рисунков), цветными фишками на специальных карточках, что позволяет работать с группой детей....
01 05 2026 20:37:52
Уроки с использованием игровых технологий часто применяются в процессе обучения, обобщения, закрепления материала. Их преимущество в том, что они позволяют проявить себя всем учащимся, даже слабым, которые при выполнении игровых заданий чувствуют себя увереннее, чем при традиционной форме работы с материалом. Предлагаю два урока, разработанных в ходе преподавания биологии в сельской школе, где классы с небольшой наполняемостью, что позволяет включить в ход игры всех учащихся в классе.
...
30 04 2026 13:33:32
Материал урока представлен в сжатой компактной форме концептуальной таблицы и графических схем «фишбоун» и «синквейн». На каждом этапе урока предусмотрена различная деятельность: игра, самостоятельная, словарная работа, с учебником и наглядным материалом. Урок содержит методические приемы, рефлексии, стимулирования познавательной деятельности. Контроль на каждом этапе урока. Дифференцированный подход ‒ в индивидуальных «картах знаний»....
29 04 2026 9:23:53
Предлагается четыре варианта задач по генетике. В каждом варианте три задачи по моногибридному скрещиванию, дигибридному скрещиванию и скрещиванию, сцепленному с полом.
...
28 04 2026 2:59:50
Основные цели урока – углубить теоретические знания, полученные на уроке; научиться решать задачи по генетике пола. ...
27 04 2026 2:27:16
Урок изучения новой темы является вторым по разделу «Развитие эволюционных идей. Доказательства эволюции». Цель урока: познакомить обучающихся с различными группами доказательств эволюционного процесса; раскрыть научное значение обнаружения в развитии зародышей следов далекой истории систематических групп; дать оценку биогенетического закона Ф.Мюллера и Э.Геккеля как эмбриологического доказательства....
26 04 2026 23:32:18
Очень много учащихся и студентов задают вопрос о том как провести и грамотно оформить исследовательскую работу. И вопрос этот не праздный, так как знания, полученные самостоятельно в ходе поисковой…...
25 04 2026 3:31:57
Представлен конспект повторительно-обобщающего урока по теме "Члeнистоногие"....
24 04 2026 16:53:43
Урок проводится в 6-м классе как заключительный и посвящается обобщению и систематизации знаний, которые учащиеся получили во время изучения темы "Побег". Форма урока – игра. Ученики используют разнообразный дидактический и раздаточный инструментарий, лабораторное оборудование....
23 04 2026 10:37:18
Урок входит в тему «Внутренняя среда организма». На нем изучается строение эритроцитов и лейкоцитов в связи с выполняемыми функциями. Изучение материала идет с использованием мельтимедийного обучающего пособия....
22 04 2026 13:57:51
Урок является итоговым по теме «Опopно-двигательная система». К уроку учащиеся готовят небольшие сообщения. В конце урока проводится тестовая работа на проверку конкретных знаний по изученной теме. На уроке ведётся пропаганда здорового образа жизни.
...
21 04 2026 0:30:20
Урок направлен на изучение свойств клеточной мембраны в ходе проведения лабораторной работы, что повышает интерес учащихся к изучению данной темы. В ходе выполнения лабораторной работы учащиеся имеют возможность наблюдать влияние вредных веществ на жизнедеятельность клетки....
20 04 2026 18:12:30
Цели урока: образовательная – познакомить с особенностями строения и функциями клеточных структур эукариотических клеток, определить роль каждого органоида в жизни клетки, сформировать представление о клетке, как о целостной самовоспроизводящейся живой системе, научиться распознавать органоиды по внешнему виду; развивающая – развить у учащихся интерес к биологической науке, предметное мышление, умение анализировать и сопоставлять факты, выделять главное в тексте, логическое мышление, различные виды памяти; воспитательная – формирование у учащихся бережного отношения ко всему живому на нашей планете, представления об уникальности каждого организма....
19 04 2026 15:59:54
Урок раскрывает особенности движения животных в водной среде, продолжает формирование умений сравнивать, делать выводы, выявлять закономерности, воспитывает самостоятельность мышления....
18 04 2026 11:54:57
Урок-пресс-конференция в 8-м классе с целью расширить знания учащихся о гигиене органов пищеварения, мерах профилактики желудочно-кишечных заболеваний....
17 04 2026 7:16:48
Предлагаемый классный час для учащихся 7–9-х классов посвящен Международному дню сохранения биоразнообразия. Основная цель мероприятия - популяризация редких видов животных Приморского края и обоснование необходимости их охраны....
16 04 2026 13:47:46
Урок знакомит с новым материалом, расширяет кругозор, направлен на повышение мотивации к изучению природоведения, готовит к изучению курсов физики и биологии....
15 04 2026 23:51:58
Pанятие проводится с целью ознакомления учащихся с нетрадиционными методами лечения запахами растений (ароматерапией, фитоаэроионизацией). Оно способствует воспитанию культуры отношения к окружающей природе и своему здоровью. Учащиеся знакомятся также с историей возникновения ароматерапии, приобретают пpaктические навыки по использованию различных эфирных масел, их хранению. Через ролевые игры реализуют свои творческие способности, формируя устойчивую мотивацию к обучению....
14 04 2026 17:20:20
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....
13 04 2026 4:27:40
В статье представлены материалы, содержащие комментарии некоторых литературных произведений великого русского поэта А.С.Пушкина, где есть значимые ссылки на его родословную, подтверждающие интерес самого поэта к этой теме. Кроме того, рассмотрены принципы составления родословных, даны основные термины, особенности генетического анализа родословной А.С. Пушкина. ...
12 04 2026 9:19:11
Урок демонстрирует возможность объединения двух тем в одном уроке, используя приемы проведения лабораторных работ, создания ситуаций интеллектуального затруднения, решения проблемных задач, способствующие развитию творческого мышления....
11 04 2026 3:51:30
Урок по одночасовой программе для общеобразовательных школ разработан по технологии РКМЧП. Модель урока включает три этапа: вызов, осмысление, размышление. Основные приемы, используемые на данном уроке: работа с ключевыми словами, верными-неверными суждениями, текстом учебника, электронным носителем, составление кластеров, синквейнов.
...
10 04 2026 12:39:29
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.
...
09 04 2026 23:23:25
В статье представлена разработка урока, предусмотренной учебной программой 6-го класса. На уроке учащиеся знакомятся с сущностью процесса фотосинтеза, с понятиями автотрофы и гетеротрофы. Новые знания учащиеся добывают сами, используя текст учебника....
08 04 2026 6:22:30
Бактерии, трудясь с другими организмами, делают важную химическую работу. Рассмотрим, что же такое бактерия и какая её роль в круговороте веществ в природе....
07 04 2026 8:14:11
Обобщение и повторение в виде урока-игры по теме «Историческое развитие растительного мира на Земле»....
06 04 2026 21:20:57
Океан гораздо бедней жизнью, чем суша; биомасса мирового океана в 1000 раз меньше. Большинство образовавшейся биомассы — одноклеточные водоросли и другие обитатели океана — отмирают, падают на дно и органическое вещество их разрушается редуцентами....
05 04 2026 12:54:26
Организация такого урока предполагает:
– большую степень самостоятельности обучающихся в приобретении новых знаний;
– наличие у обучающихся сформированных навыков работы с литературой;
– достаточное количество литературы (и другого материала) для изучения на уроке;
– наличие четкого плана действий для каждой группы.
...
04 04 2026 2:34:40
Урок представляет собой беседу о предмете экологии, её задачах, классификации экологических факторов с использованием презентации.
Фронтальная работа с изображениями. В ходе урока идет просмотр анимации «Абиотические факторы», выполнение письменных заданий с использованием дополнительного материала. Закрепление материала проводится в форме игры «Кот в мешке»....
03 04 2026 23:58:24
Представлены вопросы к зачетному уроку по теме "Размножение человека"....
02 04 2026 13:22:46
Генетика - единственная из фундаментальных биологических наук, которая с самого зарождения была точной. Она изучает жизненные процессы и решает жизненно важные проблемы. Решение задач по генетике способствует более глубокому пониманию и прочному усвоению важнейших положений теории....
01 04 2026 1:27:27
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"....
31 03 2026 20:47:54
Большую роль в профильной подготовке играет внеурочная деятельность. В нашей гимназии организовано научное общество учащихся, которое занимается исследовательской работой, что позволяет добиться целей, стоящих перед профильным обучением. Исследовательская деятельность подразумевает участие в олимпиадах, экологических конференциях, неделях науки, проведение научно-пpaктических конференций в гимназии № 1.
...
30 03 2026 7:53:23
Внеклассное занятие в форме игры "Звездный час" с целью объяснить возможность утраты тех или иных видов растительного и животного мира Кубани....
29 03 2026 10:57:16
На уроке биологии поставлены следующие задачи: изучить строение, функции, виды кровеносных сосудов; определить значение кровообращения для организма человека; выяснить, какими способами можно укрепить и сохранить работоспособность трaнcпортной системы.
...
28 03 2026 21:36:27
Модульное обучение как педагогическая технология помогает учить школьников самостоятельно добывать знания, т.е. учить учиться. Опыт работы показал, что лучший результат дает сочетание модульной системы обучения и традиционной. В статье приведен пример модульного урока по теме "Строение, функции и гигиена кожи" (инструкция для учащихся).
...
27 03 2026 14:37:44
Задачи урока направлены на то, чтобы познакомить и сформировать у учащихся представление о внутриклеточных паразитах, механизмах проникновения и воздействия вирусов на клетку хозяина, а также профилактику и меры борьбы с вирусами, вызывающими болезни растений, животных и человека....
26 03 2026 22:29:30
Под действием климата и внешней среды - группы людей были наделены особенностями, которые стали отличать их между собой. Так сформировались расы....
25 03 2026 4:34:59
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 ::
