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:
Данное мероприятие может быть использовано как обобщающий урок по теме "Наследственность и изменчивость" или внеклассное мероприятие для предметной недели. Мероприятие построено в форме соревнования. Участники идут по трем дорожкам, которые отличаются по уровню сложности....
28 08 2026 4:50:22
Школьная факультативная лекция - метод обучения, отвечающий требованиям классического урока изучения нового материала и являющийся частью лекционно-семинарской системы. Ее использование на уроках общей биологии в 9-м классе позволяет формировать у учащихся умение планировать ответ, выделять основные моменты лекции, формулировать выводы, успешно усваивать сложный и объемный материал. В статье рассмотрен пример использования факультативной лекции на уроке по теме "Деление клетки: митоз и мейоз"....
27 08 2026 13:43:58
Целью классного часа является формирование желания у подростков вести здоровый образ жизни. Подобранный материал заставляет задуматься о вреде курения....
26 08 2026 15:10:14
Учащиеся знакомятся с новой информацией. Совершенствуют исследовательские навыки, знания и умения, учатся получать информацию из различных источников, развивают коммуникативные способности в парной и групповой работе....
25 08 2026 1:20:19
На уроке формируются биологические понятия "пoлoвoе, бесполое, вегетативное размножение", "гамета", "зигота", "cпepмий", "cпepматозоид", "яйцеклетка", особенности размножения растений, формируются навыки получения информации учащимися с помощью различных источников, в том числе компьютерных....
24 08 2026 1:28:40
Цель урока: создание условий для усвоения темы урока и формирование познавательного интереса к предмету через использование информационно-коммуникационных технологий; раскрыть сущность и значение матричного синтеза, хаpaктерного для живой природы;
познакомить с молекулярными основами передачи и реализации наследственной информации и роли нуклеиновых кислот и белков в этих процессах....
23 08 2026 3:10:32
На экскурсии учащиеся познакомятся с разнообразием растений, осенними явлениями и приспособленностью растений к перезимовке, различными методами биологических исследований....
22 08 2026 2:30:10
Представлен урок-пpaктикум по решению задач на моногибридное скрещивание (неполное доминирование), дигибридное скрещивание, сцепленное скрещивание, на группы крови Лото «Генетические задачи»....
21 08 2026 13:44:40
В ходе урока учащиеся познакомятся с хаpaктерными признаками грибов, особенностями их строения, многообразием, ролью в природе и жизни человека. Используемые на уроке методические приемы способствуют развитию мыслительных навыков учащихся, необходимых не только в учёбе, но и в обычной жизни....
20 08 2026 2:27:33
Задачи урока: систематизировать, обобщить и углубить знания по теме; научить учащихся выделять главное, сравнивать и обобщать, использовать различные источники для углубления знаний и расширения кругозора; активизировать познавательный интерес к природе, формировать экологическое мышление....
19 08 2026 13:51:19
Урок биологии в 10-м классе проходит в форме конференции, на котором выясняются факторы, влияющие на снижение продолжительности жизни людей.
...
18 08 2026 6:15:12
Урок завершает изучение темы "Класс: насекомые". Модуль разработан с учетом здоровьесберегающих технологий. В нем используется 12 видов учебной деятельности и 5 видов преподавания. В состав модуля включены физкультминутка и эмоциональная разрядка. Эта технология способствует развитию познавательного интереса учащихся к предмету.
...
17 08 2026 7:19:16
О семейных экологических конкурсах, их планировании и тематике....
16 08 2026 23:35:27
Основными задачами данного урока являются ознакомление учащихся с методами и достижениями медецинской генетики и продолжение работы по формированию здорового образа жизни. ...
15 08 2026 20:51:43
Урок изучения нового материала. На данном уроке рассматриваются проблемы ВИЧ-инфекции, профилактика вирусных заболеваний, в том числе и СПИДа....
14 08 2026 13:48:56
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....
13 08 2026 15:29:47
На данном уроке моделирование служит средством открытия новых закономерностей, являясь при этом
источником информации. По полученным в процессе моделирования результатам учащиеся строят графики
колебания численности «хищников» и «жертв» в четырех поколениях. Для ускорения этого этапа работы
применяется программа, созданная на языке программирования Delphi (автор Сыромолотова Д.В.)....
12 08 2026 23:43:12
Проблема происхождения пoлoвых различий, механизм определения пола и поддержание определённого соотношения полов в популяции увлекательна и вместе с тем очень важна для теоретической биологии. Вопросы о том, почему мальчики и дeвoчки рождаются примерно в равном количестве, по какой причине это же соотношение полов наблюдается у большинства животных из поколения в поколение, не могли не волновать ученых....
11 08 2026 17:22:59
Данный развернутый план-конспект урока поможет учителям биологии в развитии здоровьесберегающих компетентностей учащихся. Учебный материал урока позволит активизировать внимание учащихся на знаниях и умениях, пpaктически значимых в их жизни.
...
10 08 2026 23:40:23
2008 год объявлен Годом семьи. А какая же настоящая семья без детей. Это значит, что будущее планеты – в наших руках, и от нашего отношения к ней зависит очень многое. Мы все с вами - дети матушки природы и должны с уважением относиться к ней, жить по её законам....
09 08 2026 17:36:54
Компетентностный подход поставил учителя перед необходимостью создания программ элективных курсов. Идея посмотреть на биологию как на науку и через науку биологию на окружающий мир – не нова. Может быть, кто-то из учителей биологии также разработал подобный курс. Мне хочется поделиться своим опытом апробации курса "Сквозь призму науки", найти единомышленников, сделать следующий шаг вперед.
...
08 08 2026 13:24:15
Урок построен так, что во время занятия учащиеся успевают изучать материал урока, услышать прекрасную музыку, читать стихи, решать задачу, выполнять физкультминутку. Также автор учит ребят составлять мини-проекты....
07 08 2026 20:44:51
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).
...
06 08 2026 6:31:23
Цели урока: обобщить и систематизировать знания учащихся об особенностях внешнего и внутреннего строения птиц, в связи со средой обитания; познакомить с многообразием птиц различных экологических групп....
05 08 2026 13:50:19
В статье рассмотриваются некоторые формы обучения биологии, способствующие развитию творческих способностей учащихся. Рациональное сочетание различных приемов и средств обучения помогает нам организовать так работу детей, чтобы интерес, как к предмету, так и ко всему живому на планете не пропадал на протяжении всех лет обучения. А это приводит к осознанному глубокому усвоению знаний и развитию мышления обучающихся....
04 08 2026 14:37:52
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Структура урока предполагает активный поиск при изучении нового материала. Учащиеся сами выдвигают обучающие задачи в соответствии с темой. Используются следующие методы: эвристическая беседа; проблемное изложение изучаемого материала; частично-поисковая исследовательская деятельность; коммуникативные технологии....
03 08 2026 18:55:12
Давайте поиграем на уроках биологии в файндворды. С их помощью можно не только закрепить полученные знания, проверить «терминологическую зоркость», но и расширить кругозор учащихся. Данная статья включает в себя несколько созданных и опробованных автором заданий в стиле «файндворд», а также советы по их использованию.
...
02 08 2026 10:23:14
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок призван способствовать развитию познавательного интереса, активизировать знания, сформировать навыки общения, сотрудничества, коллективизма. Викторину можно проводить как урок с учащимися одного класса, а также как внеклассное мероприятие во время проведения недели естественных наук....
01 08 2026 20:28:22
Проблемы борьбы с курением, алкоголизмом, наркоманией, к сожалению, очень актуальны и сегодня. Рост числа учащейся молодежи, пристрастившейся к курению и страдающей другими вредными привычками, обязывает учителей биологии уделять пристальное внимание формированию у школьников потребности ведения здорового образа жизни. Задача эта непростая. Сложность заключается в том, что молодежь в силу возрастных особенностей психологически не готова к восприятию мысли о необходимости беречь своё здоровье. Поэтому учителю необходимо преодолеть этот психологический барьер.
...
31 07 2026 20:27:23
Важным аспектом данного урока является выход за рамки узкопредметного восприятия изучаемого материала. Организация и проведение игры "Предприимчивость" направлена на развитие функции самореализации личности, на рост мотивации и познавательного интереса, а также на включение учащихся в самостоятельную деятельность. Созданные в игре реальные жизненные ситуации требуют разрешения с учетом экономических интересов и потребностей общества и экологической этики учащихся....
30 07 2026 12:47:57
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....
29 07 2026 2:36:42
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....
28 07 2026 4:12:18
Урок изучения нового материала с использованием презентации и лабораторной работы. Формирует у учащихся понятие о приспособленности организмов к среде обитания, а в ходе лабораторной работы они выявляют механизмы приспособления в результате действия естественного отбора. Урок способствует развитию интереса, как к самой биологии, так и к информационным технологиям, применяемым в течение урока....
27 07 2026 7:25:11
Урок знакомит учащихся со строением цветка и способах опыления.
...
26 07 2026 14:26:34
Урок проводится с использованием презентации и электронного учебника «Биология. Человек», 8-й класс. Использование данных материалов разнообразит учебный процесс, повышает интерес к изучаемой теме и помогает учащимся разобраться в сложных биологических понятиях.
...
25 07 2026 11:42:27
Цель урока: охаpaктеризовать клеточный уровень организации живой материи; изучить особенности строения клеточной мембраны, цитоплазмы, митохондрий, ЭПС, рибосом, лизосом; сравнить строение растительной и животной клеток; продолжить формирование умения работы с рисунками, схемами, микроскопом, умения сравнивать объекты; на основе изучения строения клетки показать единство всей живой природы....
24 07 2026 3:28:43
Тренажер предназначен для выработки устойчивых навыков решения генетических задач основных типов. Он состоит из варианта для учащегося (таблицы, в результате работы с которыми формируется условие задачи) и варианта для учителя (таблицы для формирования ндивидуальных заданий и ответы к задачам). Большое количество задач позволяет организовать индивидуальную работу в классах с любой наполняемостью, а компактность дает возможность использовать тренажер в качестве раздаточного материала для работы в классе и дома.
...
23 07 2026 15:41:37
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.
...
22 07 2026 17:50:49
Целью урока является обобщение знаний учащихся по теме. Урок проводится в форме телевизионной передачи «Своя игра». Увлекательная форма, интересные задания, большой иллюстративный материал помогут учащимся в систематизации знаний. Урок проводится с помощью презентации....
21 07 2026 11:55:50
Учащиеся формируют знания о здоровых принципах питания, которые укрепляют организм; учатся подбирать продукты для составления меню с учетом калорийности продуктов; уметь анализировать свой суточный рацион и определять его соответствие нормам питания. Воспитывают стремление к здоровому образу жизни....
20 07 2026 19:56:29
Урок повторяет и закрепляет знания учащихся по теме через вовлечение их в активную деятельность на уроке. В ходе урока идет обобщение знаний после изучения темы "Птицы". Именно на таких уроках завершается развитие биологических понятий, служащих основой усвоения нового учебного материала. На уроке проверяются сразу несколько компонентов: теоретические знания, умение работать с таблицами, проводить сравнительный анализ....
19 07 2026 3:25:10
Обобщение педагогического опыта по использованию информационных компьютерных технологий на уроках биологии как средство повышения эффективности учебно-воспитательного процесса....
18 07 2026 3:49:40
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....
17 07 2026 19:48:52
Второй урок по классам паукообразных. Заранее распределяется работа в группах по количеству отрядов: скорпионы, клещи, сенокосцы и пауки. Учащиеся готовят презентации по плану и выступают с сообщениями перед одноклассниками. Базовые технологии на уроке: личностно-деятельностная; развитие критического мышления; формирование коммуникативных действий; активная рефлексивная деятельность. ....
16 07 2026 6:35:59
В нашей школе традиционно проходит предметная неделя биологии, в рамках которой проводятся внеклассные мероприятия и нестандартные формы уроков. Этот час веселых затей включает несколько чередующихся игр, которые проводятся в быстром темпе и позволяют проверить пpaктические и теоретические знания учащихся о растениях.
...
15 07 2026 13:46:23
Урок формирует представление об отличительных признаках представителей царства бактерии и их значении в природе и жизни человека, способности к открытию новых знаний в пpaктических заданиях, поиске решений проблемных вопросов, опыт работы в коллективе, стимулирует развитие познавательного интереса....
14 07 2026 18:24:59
Развитие личности – сложный, перманентный и многогранный процесс, который не должен прерываться ни на одном из этапов развития, а преемственно дополнять каждый последующий. Главная цель современного образования – создание условий для развития творческих способностей личности обучаемых, воспитание у них умений анализировать и принимать самостоятельные решения, формирование навыков самообразования....
13 07 2026 2:17:35
Межпредметный проект в 3-м классе представляет собой познавательную коллективную деятельность учеников начальной школы, является продолжением проекта «Весенний праздник – День птиц». Проект соответствует положениям образовательных стандартов начального общего образования. Выполнение проекта способствует развитию творческих способностей учеников и помогает лучшему усвоению материала....
12 07 2026 1:39:21
Программа предназначена для учителей биологии, преподающих в 10–11-х классах естественнонаучного профиля (химико-биологическая или биолого-географическая специализация), в качестве элективного курса. Необходимость в разработке программы возникла в связи с тем, что существует вполне определенный «разрыв» в усвоении знаний по цитологии и генетике на основе школьной программы и требованиями со стороны программ для поступления в вузы....
11 07 2026 0:41:35
Урок ориентирован на воспитание здорового образа жизни. Используются современные технологии с применением мультимедийного проектора. В созданной презентации во время урока на экране представляются материалы в виде схем "Хромосомные перестройки", понятия, графики, рисунки, над которыми надо подумать, сделать анализ, сравнение. После каждого пункта плана учащиеся делают вывод, который фиксируется на экране: например, «мутации часто встречаются, рецессивные, устойчивые»....
10 07 2026 3:20:53
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 ::
