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:
Предлагаемый материал целесообразно изучить на двух спаренных уроках. Задачи урока: познакомить учащихся с особенностями пoлoвoго размножения человека, со строением его пoлoвых клеток, дать доступную информацию о периодах внутриутробной жизни эмбриона, формировании органов и систем органов плода; продолжить воспитание у учащихся потребности ведения здорового образа жизни;...
11 05 2026 15:53:38
Первый из трёх уроков, отведенных на изучение голосеменных растений. Урок наглядно демонстрирует возможности УМК «Сферы» для реализации деятельностного подхода в обучении, применения ИКТ....
10 05 2026 22:35:34
Урок изучения нового материала в 8-м классе с использованием презентации, подготовленной в программе Microsoft PowerPoint. На уроке учащиеся приобретают, закрепляют, обобщают и систематизируют знания об эндокринной системе человека. Данный урок позволяет развивать логическое мышление, умение анализировать, сравнивать, делать выводы. Изучение материала проводится на двух уроках (лучше, если уроки будут спаренными).
...
09 05 2026 12:18:24
Урок построен в иносказательной форме, доступной для учеников 9-го класса. Легко запоминаются сложные термины, по ходу урока идет повторение строения и свойств клетки....
08 05 2026 13:41:35
При изучении темы "Многообразие земноводных, их значение, охрана, общие черты" избрана одна из нетрадиционных форм – урок-сказка. При подготовке к уроку учащиеся пишут сказки, участвует в конкурсе рисунков, плакатов. При этом они имеют возможность поработать с энциклопедиями и дополнительной литературой. Это позволяет сделать урок ярким и запоминающимся, расширить представления учащихся о многообразии земноводных, формировать устойчивый интерес к предмету.
...
07 05 2026 17:32:59
На уроке учащиеся узнают о составе почвы, о значении перегноя для плодородия почвы....
06 05 2026 8:56:25
Все ленточные черви ведут паразитический образ жизни. В пoлoвoзрелом состоянии обитают в кишках позвоночных животных, а в личиночном — в органах и тканях....
05 05 2026 19:32:35
Целью урока является ознакомление учащихся с многообразием низших и высших paкообразных, средой обитания, рассматривается их значение в водных биоценозах. Урок формирует умение обосновывать свой ответ.
...
04 05 2026 23:32:59
Cтатья предлагает способ создания целостного образовательного прострaнcтва через систему интегрированной работы учителей биологии и литературы. На уроке систематизируется материал, изученный на уроках природоведения и литературы в 5-м классе (через изучение сказки-были М.М. Пришвина «Кладовая солнца»). Учащиеся работают над исследованием....
03 05 2026 3:37:28
На динамичном этапе развития школы возникают трудности, которые связаны с объективными изменениями в общественной жизни. К ним относятся использование ИКТ-ресурсов, информационный поток, не подверженный цензуре и научному рецензированию, смена ценностных ориентаций, изменение запроса к учителям в отношении ведущих компетенций, которые необходимо формировать у воспитанников....
02 05 2026 21:47:58
Урок проводится с целью формирования у учащихся знаний о происхождении человека....
01 05 2026 18:35:54
Изучение данной темы в разделе биологии «Обмен веществ и энергии» представляет определенную сложность для учащихся. Рассмотрение гликолиза в цепи процессов метаболизма клетки помогает учащимся лучше понять сущность и значимость этого процесса в энергетическом обмене организма в целом. Наглядность слайдов компьютерной презентации значительно повышает эффективность работы преподавателя....
30 04 2026 10:37:15
Урок с помощью игровой формы помогает активизировать познавательную деятельность, формирует умение участвовать в обсуждении и принятии коллективного решения, излагать и аргументировать свою точку зрения, развивает интеллектуальные способности.
...
29 04 2026 9:56:17
Урок построен на основе краеведческого материала с использованием элементов личностно ориентированных технологий.
На уроке использовались разнообразные формы и методы: фронтальная, парная, групповая работа, метод эвристической беседы, проблемной ситуации. Это позволило создать условия для совместной творческой деятельности, проявления индивидуальных способностей и возможностей учащихся.
...
28 04 2026 11:17:23
Урок проводится за счет резервного времени с учетом повторения, обобщения, систематизации и контроля знаний учащихся. Учащиеся должны хорошо усвоить особенности жизненных процессов основных отделов низших и высших растений. Урок способствует развитию речи, логического мышления, коммуникативных способностей учащихся и воспитывает экологическую культуру.
...
27 04 2026 23:12:39
Мы смогли вскрыть некоторые причины нарушения осанки, дать определённые рекомендации, обратить внимание учащихся, учителей и родителей на формирование здорового человека. Наши рекомендации могут предотвратить развитие заболеваний опopно-двигательной системы при переносе школьно-письменных принадлежностей. ...
26 04 2026 7:14:50
Предлагаемый урок по теме: "Наследование признаков сцепленных с полом" проводится для учащихся 10-х классов. Именно перед генетикой стоит задача поиска путей преодоления недугов, что способно избавить многие семьи от несчастья иметь больных детей. Одной из форм обучения может быть решение генетических задач, которые раскроют природу многих наследственных заболеваний.
...
25 04 2026 5:51:10
Cистемный подход к формированию ОУУН создаёт условия для формирования у учащихся пpaктических навыков осуществления учебной деятельности, что, в свою очередь, обеспечит приобретение ими всесторонних и прочных знаний. Подбираю формы учебной работы для каждого ученика, как для осуществления ситуации учебного успеха, так и для целенаправленного создания ситуаций учебных затруднений. Использую эти развивающие приемы при помощи различных заданий, которые описаны в методическом пособии "Сто приемов для учебного успеха ученика на уроках биологии" Н.Л. Галеева. Для того, чтобы повысить уровень преподаваемой темы, были использованы наглядные учебно-методические пособия, созданные мною при помощи ИКТ. Это позволяет оптимально использовать наглядный материал, улучшает восприятие учебного материала и повышает интерес к изучению темы....
24 04 2026 4:45:28
Представленная разработка урока имеет целью обобщение и систематизацию знаний учащихся по данной теме. Игровая форма проведения урока способствует повышению интереса учащихся к предмету, развитию взаимоуважения, умения работы в группе. Урок составлен на основе материалов, изложенных в учебнике для 6-го класса Пономаревой И.Н., Корниловой О.А., Кучменко В.С. Биология: Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники издательства Вентана-Граф....
23 04 2026 13:22:10
Данная статья представляет собой сценарий внеклассного мероприятия "Путешествие Незнайки по страницам Красной книги", посвященного проблемам экологии. Мероприятие проводится в форме сказки, где роли исполняют сами ученики. Такая форма является наиболее доступной и интересной для учащихся 1–5-х классов.
...
22 04 2026 19:48:10
Урок знакомит со строением и функциями глаза и его частями, взаимосвязью на конструктивном уровне. Вводятся новые термины и понятия (глазное яблоко, склера, роговица, сосудистая и радужная оболочки, зрачок, хрусталик, стекловидное тело, палочки, колбочки, желтое пятно, слепое пятно). У учащихся формируется бережное отношение к своему здоровью....
21 04 2026 0:25:10
На уроке учащиеся знакомятся с некоторыми видами голосеменных растений Амурской области, с представителями семейств хвойниковые, сосновые. Развивают познавательный интерес к природе Амурской области. Формируют навыки умения самостоятельно приобретать, обобщать и сравнивать знания....
20 04 2026 4:17:42
Представлена игровая форма проведения урока. Смысл игры состоит в том, что учащиеся совершают воображаемое путешествие в мир прошедших геологических эпох. При этом они знакомятся 1) с принципом деления истории Земли на эры и периоды; 2) с господством на Земле древовидных папоротников, хвощей и плаунов в каменноугольном периоде древней эры; с процессами образования каменного угля и его использованием в современном мире; 3) с методами, применяемыми ботаниками для изучения растительного мира прошлых эпох....
19 04 2026 1:39:12
Урок биологии в 6-м классе по теме «Лишайники - взаимовыгодное сосуществование грибов и водорослей в империи живой природы» помогает учащимся уяснить особенности анатомо-морфологического строения лишайников, видового многообразия, разобраться в хаpaктере взаимоотношений компонентов лишайников и получить представление об их значении в природе и жизни человека....
18 04 2026 13:11:40
Заражение здоровых деревьев происходит путем попадания спор этих грибов через раны на коре. Через несколько лет после поражения грибницей трутовика на коре деревьев возникают кожистые, деревянистые или мясистые плодовые тела этих грибов....
17 04 2026 23:26:51
Классный час проводится с целью формировать у учащихся осознанное негативное отношение к пиву, как алкогольному напитку и положительное отношение к здоровому образу жизни; помогает развивать умение сопоставлять факты, выражать своё мнение....
16 04 2026 23:44:33
Как развить речь детей с нарушениями интеллекта? Как пополнить их словарный запас? Как научить их правильно и грамотно излагать свои мысли? На эти и другие вопросы ответит эта статья. Занимательные задания и игры помогут ребятам понять насколько богат русский язык, расширить кругозор, научиться думать и делать выводы....
15 04 2026 15:31:15
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока – сформировать знания о сущности процесса биосинтеза углеводов – фотосинтезе. На уроке выявляются условия, необходимые для фотосинтеза; рассматривается световая фаза фотосинтеза, механизм использования энергии света в гранах хлоропластов, расщепление воды, образование кислорода, АТФ, темновая фаза фотосинтеза, восстановление углекислого газа до углевода....
14 04 2026 12:31:59
В работе представлен материал о проведении выставки кошек в Пушкинском Лицее экономики, политики и права.
...
13 04 2026 23:50:56
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....
12 04 2026 11:56:55
Семена цветковых растений разнообразны по форме и размерам: могут достигать нескольких десятков сантиметров (пальмы) и быть почти неразличимы (орхидные, заразиха). По форме — шаровидные, удлиненно-шаровидные, цилиндрические....
11 04 2026 15:24:51
При проведении данного урока используется интеpaктивная доска Aktiv Board, которой дети хорошо владеют. На уроке можно услышать голоса птиц, проверить свои знания об основных признаках птиц, нажимая на цифры в флипчарте, расположенные справа. Интеpaктивная доска предоставляет большие возможности в составлении анимации, которая на данном уроке применялась во флипчарте «Жизнь птиц водно-болотных угодий.
...
10 04 2026 16:28:18
Нетрадиционная форма организации учебного процесса позволяет обобщить, закрепить изученный материал, а также исправить ошибочные представления и оценить степень усвоения изученного материала. Учебный материал дает возможность использовать полученные знания в повседневной жизни. Витамины – вещества, без которых нормальный обмен веществ невозможен. Недостаток витаминов приводит к гипо- и авитаминозам. Гипервитаминозы могут приводить к cмepти.
...
09 04 2026 19:28:46
Представлены вопросы к зачетному уроку по теме "Размножение человека"....
08 04 2026 5:42:58
Урок-конференция проводится с участием старшеклассников научного общества (НОСТ) с использованием результатов проведенных опытов. Ослабление средств защиты организма приводит к обострению инфекционных заболеваний. Вывод: здоровье дается нам бесплатно, но когда его теряешь, платишь большие деньги.
...
07 04 2026 14:32:31
При использовании мультимедиа-презентаций в процессе объяснения новой темы достаточно линейной последовательности кадров, в которой показаны самые выигрышные моменты темы. На экране появляются определения, схемы, которые ребята записывают в тетрадь, мне не приходится тратить время на повторение, успеваю рассказать больше. ...
06 04 2026 6:30:32
На уроке в 5-м классе пойдет речь о большой тайне природы, которую человек все же сумел увидеть своими глазами. Пятиклассники – народ очень любопытный, поэтому даже сложные биологические термины могут воспринимать легко, особенно если это преподнести как игру, театр....
05 04 2026 10:51:44
Содержание материала урока предусматривает: изучение морфологических признаков редких видов растений Ставропольского края, знакомство с их многообразием, выявление причин сокращения численности исчезающих видов растений, конкретизация природоохранных мероприятий флоры края. Кроме того, учебный материал нацелен на воспитание сознательного и уважительного отношения у школьников к родной природе....
04 04 2026 6:58:16
Урок направлен на изучение наиболее распространенных видов соцветий. Прививает навыки в определении простых и сложных соцветий и в записи их схем. Раскрывает биологическое значение соцветий, формирует эстетическое отношение к окружающему миру....
03 04 2026 7:55:39
Целью урока является здоровьесбережение, привитие навыков здорового образа жизни....
02 04 2026 19:57:35
Урок помогает обобщить, систематизировать и расширить знания по главам "Происхождение человека" и "Строение организма"....
01 04 2026 15:16:54
Цели урока: конкретизировать понятие "анализатор" на примере зрительного, слухового, обонятельного, тактильного, вкусового, вестибулярного и двигательного анализаторов; продолжать развивать умение самостоятельно работать с учебником, компьютерной программой "Репетитор 1С: Биология", рисунками в рабочей тетради к учебнику "Биология. Человек" автор Н.И.Сонин, и использовать их данные для составления схем, таблиц и ответов на вопросы....
31 03 2026 9:12:31
К уроку составлена технологическая карта. Рассмотрена деятельность учителя и ученика на уроке биологии....
30 03 2026 17:48:38
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Комбинированный урок биологии по УМК Пасечника сопровождается презентацией, включающей в себя схемы, таблицы, звуковое сопровождение, видеофрагмент. Урок включает различные методы обучения: словесный: беседа, рассказ; наглядно-иллюстративный: презентация, таблица; индивидуальный: самостоятельное заполнение таблицы....
29 03 2026 7:52:14
Разработка урока с помощью методических рекомендаций «Уроки зоологии», автор Н.С.Филатова. На уроке продолжают формироваться понятия о живом организме, об эволюции и даются новые: о простейшей диффузной нервной системе, рефлексе, регенерации, лучевой симметрии. В зависимости от местных условий урок можно проводить с помощью живых организмов....
28 03 2026 8:54:30
Способность летать требует больших затрат энергии, определяя как внешние морфологические особенности, так и внутреннее строение птиц. Органы пищеварения птиц хаpaктеризуются полным отсутствием зубов у современных птиц. У зерноядных птиц мышечный отдел желудка служит для механического перетирания пищи....
27 03 2026 17:24:12
Цель лабораторной работы – доказать, что в лепестках цветов растений нет белого пигмента, изучить свойства антоцианов и объяснить изменение цвета цветов, плодов растений....
26 03 2026 17:34:11
Цель урока: сформировать у учащихся понятия о химических явлениях....
25 03 2026 11:21:41
Самодельная игра домино «Угадай семейства растений» закрепляет изученные растения разных семейств и их признаки. Игра позволит учащимся лучше запомнить основных представителей семейств. Играть можно одному или в группе....
24 03 2026 12:11:49
В данном уроке отражены вопросы возникновения жизни на Земле. С древних времён и до наших дней существовали различные концепции по этому поводу. В настоящее время живое происходит только от живого, но вопрос возникновения жизни на Земле остаётся открытым.
...
23 03 2026 6:41:52
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 ::
