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:
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....
03 03 2026 22:37:23
В качестве материала на фестиваль педагогических идей "Открытый урок" мною представлена разработка урока по природоведению в 5-м классе на тему "Природа России". Данный урок имеет экологическую направленность. Основная идея – донести до учащихся понимание того, что человек является частью природы, следовательно, любые изменения природы человеком могут привести к экологическим катастрофам. Одна из целей, которую я реализовала на уроке, – формировать активную гражданскую позицию воспитанников коррекционной школы.
...
02 03 2026 13:55:24
Урок раскрывает особенности строения клеток крови в связи с их функциями и роль свертывания крови в пpeдoxpaнении организма от потери крови....
01 03 2026 19:42:11
На уроке рассматриваются различные приспособительные особенности живых организмов и относительный хаpaктер адаптации, раскрывается механизм и роль приспособления. ...
28 02 2026 0:31:38
Внеклассное мероприятие можно использовать при проведении предметной недели на заключительном этапе в виде предметного вечера.
...
27 02 2026 10:12:41
На представленном уроке повторяется ранее пройденный материал - развитие эволюции, понятия естественного отбора, движущие силы эволюции....
26 02 2026 4:10:46
На уроке подробно рассматривается процесс трaнcпортировки веществ в организме данных животных. Учащиеся работают с дидактическими карточками и слайдами презентации....
25 02 2026 19:38:41
Данная программа реализуется в рамках экологического кружка "Олененок" начальной школы при Посольстве РФ в Шри-Ланке. Данная образовательная программа поможет младшему школьнику, посещающему школу в необычной для себя обстановке – в другой стране, быстрее адаптироваться к непривычным для себя условиям, а также научит ценить красоту природы различных стран....
24 02 2026 14:39:34
На уроке организуется проектная деятельность учащихся, способствующая формированию опыта работы с информацией, развитию умения работать в группе, опыта публично защищать свои результаты. В ходе работы ученики знакомятся с растительным миром своего края, с творчеством поэтов-земляков, воспевающих свой край....
23 02 2026 23:47:41
Тема морфологии листа кажется достаточно легко воспринимаемой, но обилие биологических терминов, достаточно большой объем новых знаний, недостаточное знание родной природы делает эту тему не всегда хорошо усваиваемой. Поэтому в данном уроке, используя различные приемы, можно повысить ассоциативный ряд учащихся и улучшить восприятие новой темы....
22 02 2026 18:15:49
В наше время люди всё в большей мере осознают, что творчество - одна из самых важных составляющих личного счастья и профессионального успеха. Бытует мнение: творческие способности являются врождёнными, и лишь немногие понимают, их можно развивать, ведь каждый человек наделён богатейшим творческим потенциалом. Для того, чтобы реализовать развивающие потребности отдельных учащихся, стремящихся к творческому созиданию, в лицее родилась идея создания школы нового поколения. Школа наук действует на базе МОУ "Лицей" города Абакана Республики Хакасии с целью выявления и воспитания одарённых подростков, повышения социального статуса знаний....
21 02 2026 18:17:50
Цель урока: обобщить, систематизировать и углубить знания о голосемянных на примере хвойных растений города Ижевска....
20 02 2026 5:15:51
Для реализации компетентностного подхода работа выстроена поэтапно. При повторении изученного материала учащиеся делают вывод о значение пoлoвoго размножения как важного шага в ходе эволюции всех живых организмов. Выдвигают гипотезы о способах размножении низших растений, результат сравнивают с учебником. Совершенствуют умения чтения и построения схем, анализа, обобщения полученной информации, делают выводы, проявляя степень самостоятельности....
19 02 2026 23:17:31
Методическая разработка урока предназначена для использования при изучении курса «Биология-8. Человек» в рамках любого УМК. Урок проводится в форме научно-пpaктической конференции. Учащиеся в ходе пpaктической работы закрепляют и расширяют знания о зрительном анализаторе и его гигиене. На уроке используются инструктивно-информационные карты, мультимедийная презентация....
18 02 2026 1:15:14
Урок биологии в 6-м классе знакомит учащихся со строением и составом семян, используя субъективный опыт учащихся....
17 02 2026 2:27:11
Урок построен на принципах личностно-ориентированного обучения. Материал урока предусматривает обобщение и углубление знаний учащихся о влиянии человека на различные объекты природы. Структура урока рассчитана в основном на самостоятельную работу учащихся, способствует развитию речи, логического мышления, коммуникативных способностей и активной жизненной позиции учеников....
16 02 2026 2:32:47
Программа позволяет активизировать познавательную деятельность учащихся в области углубления знаний о строении и физиологии организма, причинах аномального развития, здоровом образе жизни и сохранении собственного здоровья и здоровья окружающих в ходе выполнения пpaктических работ и изучения функциональных проб. Программа рассчитана на 16 часов....
15 02 2026 21:20:47
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Содержание семинара позволит обобщить, систематизировать и углубить знания учащихся по теме: «Селекция животных, растений и микроорганизмов»; предусматривает выполнение самостоятельных работ репродуктивно-поискового типа, позволяет наиболее полно использовать и развивать интеллектуальные особенности старшеклассников....
14 02 2026 11:20:28
Цель урока: познакомить обучающихся с различными взглядами на проблему возникновения и развития жизни на Земле.
Данная презентация помогает решить следующие задачи: обеспечивает наглядность урока, формирует современное научное мировоззрение, критическое мышление по отношению к разным взглядам на происхождение жизни, расширяет кругозор обучающихся....
13 02 2026 1:23:22
Методическая разработка урока биологии для 8-го класса позволяет детям легко изучить строение мочевыделительной системы, процесс образования мочи. Учащиеся узнают о причинах заболеваний почек, о методах их профилактики. Урок поможет в формировании правильного отношения школьников к здоровому образу жизни.
...
12 02 2026 1:35:57
Методика проведения мини-проектов, в основе которых лежат долгосрочные проектно-исследовательские работы учащихся. Сделаны выводы об эффективности использования проектных и исследовательских методов с целью повышения познавательного интереса школьников....
11 02 2026 9:55:44
Бактерии, трудясь с другими организмами, делают важную химическую работу. Рассмотрим, что же такое бактерия и какая её роль в круговороте веществ в природе....
10 02 2026 22:48:45
Цель урока - возможность выполнения функций скелета при сохранении прочности и уменьшения массы. В связи с этим рассматривается строение костей как инженерно-техническое сооружение. С помощью опытов, рисунков, декальцинированной и прокаленной костей демонстрируется преимущество полостей, кость как композиционный материал, указывается принцип внутреннего строения костей, используемого в архитектуре....
09 02 2026 0:37:46
Предлагается урок на диалоговой основе с элементами пpaктикума. Это урок изучения нового материала в одном предмете (география и биология) и повторения изученного материала в другом (биология и природоведение). Цель урока – формирование целостного представления о минеральном питании растений, о почвах Ростовской области путем интеграции нескольких школьных дисциплин, а так же создание навыков пpaктической деятельности....
08 02 2026 16:18:29
Предлагаемый урок по общей биологии разработан для учеников 11-го класса. Его же можно использовать при изучении данной темы в 9-м классе с учетом некоторого упрощения. Урок сопровождается презентацией, содержащей графики, анимационные фрагменты, фотографии, что позволяет наглядно познакомиться с темой....
07 02 2026 8:20:20
Урок биологии в 6-м классе посвящен изучению корневой системы растений....
06 02 2026 20:31:16
Урок биологии в 6-м классе на формирование новых знаний об опopной системе живых организмов и ее значении. Цели урока: развитие мыслительных и информационных умений учащихся, коммуникативной культуры; воспитание интереса к предмету.
На уроке используются такие методы, как: организация поисковой работы (работа с учебной книгой), составление и чтение структурно-логической схемы, сравнение, аналогия, осмысление результатов своих действий (рефлексивный анализ)....
05 02 2026 1:20:50
Разделы данного курса позволяют более подробно рассмотреть важнейшие научные факты, законы и теории в биологии, основные отрасли в биологии и пограничные дисциплины естествознания, объекты и методы их изучения через главные исторические этапы в развитии биологии....
04 02 2026 19:41:52
Прилагаемая презентация позволяет сформировать зрительное представление об изучаемом классе живых организмов, что позволяет учащимся легче и быстрее усваивать учебный материал. В ходе работы происходит смена деятельности учащихся, что является обязательной частью учебного процесса.
...
03 02 2026 23:57:16
Используя технологию «Критическое мышление» и прием «Кластер», каждый учащийся может выделить значимые именно понятия, эффективно связывать новую информацию с ранее известной и сознательно, критически подходить к новой информации....
02 02 2026 0:24:27
Разработка праздника по охране природы с элементами игры-путешествия для учащихся 5–7-х классов. Охрана природы - всенародное дело. Каждый обязан думать о своей личной ответственности за загубленное дерево, отравленную реку, уничтоженное озеро....
01 02 2026 11:54:48
Современное общество предполагает развитие знаний, которые помогут каждому человеку выжить в экстремальной ситуации. Овладение наукой выживания необходимо современному человеку, поэтому обучающимся предлагается заранее подготовиться к преодолению и осознанию различных психофизиологических факторов.
Предлагается разработка интегрированного урока по ОБЖ и биологии для 6-классников. В данном уроке используются различные формы: работа в группах, рассказ с элементами беседы. Работа в группах объединяет детей и помогает логически выстроить ответ, причем обосновать его. На уроке раскрываются понятия таких психофизиологических факторов, как страх, боль, переутомление, уныние, холод, жара, жажда и голод. Знания этих факторов помогут обучающимся не растеряться в экстремальной ситуации.
Для лучшего усвоения понятий урок сопровождается презентацией, что позволяет обучающимся активизировать свое внимание.
...
31 01 2026 1:31:57
Урок биологии в 10-м классе с использованием методики «Взаимообмен заданиями» (авторская методика кандидата физико-математических наук М.А. Мкртчяна) для отработки генетической терминологии и для решения генетических задач. Для работы учащимся выдается алгоритм, правила работы и карточки с заданием, на столе учителя листок учета и карточки с решениями, на доске записаны вопросы рефлексии.
...
30 01 2026 4:26:16
Личностно ориентированное образование предполагает обучение, ставящее во главу угла личность школьника, его интересы, склонности, познавательные возможности и потребности, его отношения к знаниям. Цель личностно ориентированного обучения - сформировать мотивацию обучения с учётом личностных качеств ученика, предоставить каждому ребёнку, опираясь на его способности, возможность реализоваться в учебной деятельности....
29 01 2026 14:19:29
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок обобщения и систематизации знаний призван дать представление о дыхательной системе разных организмов, показать зависимость дыхания от среды обитания. Урок направлен на формирования логического мышления, умения анализировать, сравнивать, обобщать. Имеет большое значение для формирования диалектико-материалистического мировоззрения, восприятия родства между живыми организмами, понимания основных законов жизни на Земле....
28 01 2026 0:53:27
С ключевыми вопросами семинара (эмбриональная индукция, регуляция экспрессии генов в ходе онтогенеза) учащиеся знакомились в ходе вводной лекции в начале изучения темы «Размножение и индивидуальное развитие организмов». Проведению семинара предшествует обязательная домашняя проработка учебного материала, поиск дополнительной информации.
...
27 01 2026 12:43:35
Метапредметный подход обеспечивает переход от существующей пpaктики дробления знаний на предметы к целостному образному восприятию мира, к метадеятельности. В результате совместной работы возникает метапредметная деятельность как универсальный способ жизнедеятельности каждого человека. Метапредметный подход лежит в основе организации и регуляции любой деятельности ученика независимо от ее специально-предметного содержания. Метапредметный подход – это переход от теории к пpaктике....
26 01 2026 11:34:39
В связи с хозяйственной деятельностью человека важно сохранение видового многообразия насекомых...
25 01 2026 5:30:31
Экскурсия проводится на территории школьной экологической тропы, на остановке «Лекарственные растения». Материал экскурсии рассчитан на один урок, для учащихся 5-х классов. Урок призван познакомить учащихся с основными видами лекарственных растений, произрастающих на территории школьной экологической тропы. Отчёт по уроку-экскурсии ребята представляют в виде презентации, фотографий, дневника с выполненными заданиями....
24 01 2026 1:44:18
Игру-путешествие вместе с учителем биологии проводят учащиеся средних классов для учащихся пятых классов. Обычно - это шефы и их подшефные.
...
23 01 2026 9:31:25
Интеграция тем: «Генеалогический метод анализа и составление родословной» и «MS WORD. Вставка и форматирование графических изображений» дает возможность использовать приобретенные студентами знания и методику составления родословной во встроенном графическом редакторе офисных программ семейства MS Office....
22 01 2026 15:27:46
Методическая разработка является уроком-игрой, на котором решается проблемный вопрос о грибе, который не похож на другие. Приводится вариант игрового материала о грибах из дополнительной литературы. Все сообщения детей о грибах сопровождаются показом рисунков на компьютере....
21 01 2026 20:55:27
В сказке в доступной и запоминающейся форме представлено удивительное свойство краснокочанной капусты – способность менять цвет настоя в зависимости от среды, которая в него попадает. Объяснено значение понятия «индикатор». Предложены варианты демонстрационных опытов с краснокочанной капустой и бытовой химией для проведения их в домашних условиях....
20 01 2026 22:25:44
Живые растения и выделенные из них эфирные масла занимают важное место в улучшении воздушной среды мест, где работает, учится и отдыхает человек. Их применение как по отдельности, так и совместно позволяет не только подавить вредную микрофлору воздуха: патогенные бактерии, грибы, вирусы; улучшить химический состав воздуха, увеличивая количество О2 и уменьшая СО2, и физическое состояние его молекул, ионизируя их, повышая содержание легких отрицательных ионов со снижением тяжелых, что необходимо для здоровья человека....
19 01 2026 1:49:20
Цель урока: сформировать представление о генетике – науке, изучающей наследственность и изменчивость организмов, познакомить с основными понятиями науки....
18 01 2026 2:24:51
Представлен урок биологии, на котором учащиеся получают новые знания о генетике человека.
...
17 01 2026 14:43:25
Урок дает возможность обобщить, закрепить, систематизировать знания обучающихся по данной теме. Особый акцент ставится на собственную деятельность ученика, осознание и переработку знаний. Работая в группе с инструктивной карточкой-заданием, обучающиеся учатся распределять задания между собой, быстро отвечать, делать выводы....
16 01 2026 20:24:32
Павлов установил, что условный рефлекс можно выработать, только если безразличный раздражитель предшествует безусловному сигналу. В других сочетаниях условные рефлексы не образуются, а если образуются, то слабые, и быстро угасают. Важно, чтобы условный раздражитель по биологической важности был слабее безусловного....
15 01 2026 17:49:28
Урок экологии в рамках регионального компонента БУП реализуется в 8-9-х классах общеобразовательной школы. Основные технологии - информационно-коммуникативная, игровая, метод групповой работы. Содержательно рассматриваются факторы и последствия загрязнения водоемов. Может использоваться и во внеклассной работе.
...
14 01 2026 11:28:36
При изучении темы выделяются проблемы происхождения видов в природе, их приспособленность, ее причины, относительность, значение ароморфозов в процессе эволюции, причины борьбы за существование и ее следствие. Очень важно знать, происходит ли в наши дни естественный отбор, его направление, причины колебаний численности, значение этих знаний для человека, его пpaктической деятельности....
13 01 2026 5:55:54
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 ::
