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:
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....
21 02 2026 22:41:15
Цель урока: обобщение знаний учащихся по теме. Форма урока, интересные задачи помогут учащимся систематизировать знания. Комплексный подход выявляет уровень усвоения материала и обученности учащихся....
20 02 2026 22:39:14
Особое место среди активных форм обучения, которые в учебном процессе позволяют моделировать различные жизненные ситуации и отношения, занимают игры.
Во-первых, они оригинальны по форме и тем самым включают один из основных внутренних мотивов учащихся к изучению предмета - интерес.
Во-вторых, они дают возможность рассматривать изучаемые вещества или явления с различных позиций, то есть показывают учащимся окружающий мир таким, каков он есть на самом деле, со всеми его противоречиями.
...
19 02 2026 12:31:29
Урок завершает изучение темы "Опopно-двигательная система". Позволяет систематизировать и обобщить знания учащихся по теме. Проводится урок в форме викторины с использованием компьютерных технологий. Методы и приемы, используемые на уроке, способствуют развитию творческого и критического мышления, активизируют мыслительную деятельность учащихся.
...
18 02 2026 10:33:23
Ботаника относится к числу предметов, которые призваны вводить учащихся в курс естественных закономерностей развития живой природы, а также приобщать к пониманию красоты и неповторимости этой природы. Данная разработка может служить основой для организации и проведения подобных экскурсий во всех регионах и областях России и странах СНГ, а также для разработки и проведения экскурсий, и не только летом....
17 02 2026 6:56:19
Введение в природоведение, 9-й класс. Урок-занятие "Влияние человека на ландшафт" будет интересен не только с позиции выбора профиля обучения, но и с точки зрения экологической грамотности и формирования экологической ответственности каждого гражданина России. Урок проводится с использованием элементов урока "критического мышления". На заключительном этапе урока ученики выполняют проектную работу по улучшению и благоустройству своего села.
...
16 02 2026 1:16:58
Разработка урока по курсу биологии (6-й класс) "Обмен веществ и энергии в клетке" поможет учителю сформировать у учащихся представления о целостности организма, взаимосвязи его жизненных функций, о взаимосвязи и взаимозависимости организмов в природе, их связи с компонентами неживой природы; подвести учащихся к пониманию основополагающих физических, химических и экологических законов и сделать это на должном научном, эстетическом и эмоциональном уровне....
15 02 2026 13:54:45
Скорость диффузии углекислого газа из крови в 25 раз выше, чем кислорода, поэтому за счет разности 7 мм рт. ст. углекислый газ успевает выделиться из крови....
14 02 2026 20:33:33
Во время проведения урока учащиеся знакомятся с царством Monera как представителем и основателем первого уровня клеточной жизни. С особенностями жизни, строения, размножения и распространения бактерий. В конце урока проводится закрепление в виде беседы по результатам работы учащихся с дополнениями и уточнениями учителя.
...
13 02 2026 8:32:49
В ходе урока у учащихся формируются ключевые биологические понятия: дыхание, обмен веществ, различие и взаимосвязь процессов дыхания и фотосинтеза.
...
12 02 2026 14:34:45
Урок с использованием информационных технологий позволяет повысить мотивацию учащихся к изучению животного мира, вызывает интерес к самостоятельному созданию презентаций к урокам, к подбору информации из дополнительных источников. Урок разработан так, что учащиеся видят свои результаты на уроке....
11 02 2026 16:57:54
В статье представлен опыт работы, способствующий формированию у учащихся проектных умений: мыследеятельностных, презентационных, коммуникативных, поисковых, информационных. Предлагаются подходы к решению проблемы отработки проектных умений в полном объёме в урочной деятельности по одному предмету. Описываются виды урочных занятий для формирования проектных умений, в том числе в специально организованной деятельности. ...
10 02 2026 12:28:13
Играм принадлежит большая роль в жизни и развитии детей. В их процессе формируются такие положительные качества, как интерес и готовность к учению, развиваются познавательные способности. Игра важна и для подготовки ребенка к будущему. В ней имеет значение не только конечный результат, но и сам процесс участия детей в познании окружающего мира....
09 02 2026 16:52:44
Наряду с внедрением современных технологий, массовой компьютеризации школы, по-прежнему важное значение имеет эмоциональное воздействие на ученика, в т.ч. посредством художественного слова на уроке. Хорошая книга – не только «источник знаний», но родник нравственности, духовности, она возбуждает живой интерес к явлениям жизни, вызывая эмоциональные переживания, и может помочь в реализации образовательных и воспитательных задач в учебном процессе....
08 02 2026 1:45:49
Данный урок является повторительно-обобщающим и может быть полезен учителям, работающим по УМК линии Н.И. Сонина. На уроке применяются различные игры, позволяющие включить в учебную деятельность всех обучающихся и проверить уровень знаний по ранее изученным темам. Широко используются литературные произведения, которые рассматриваются с биологической точки зрения....
07 02 2026 8:29:46
Игра способствует закреплению и углублению знаний учащихся, развитию их логического мышления, сплачивает ребят, учит действовать сообща, помогает показать знания в соревновании друг с другом, вызывает оживление и интерес к предмету....
06 02 2026 13:29:19
Мы все любим играть. "Что наша жизнь - игра", а дети очень азapтные игроки и всегда с удовольствием включаются в этот процесс. Благодаря игровым приемам удается решить многие важные вопросы, а именно: заинтересовать ребят, повысить самооценку, позволить им самовыразиться. Для подростков более свойственны игровые виды деятельности, в которых они чувствуют себя свободно и комфортно, охотно принимают правила игры и естественно воспринимают и победы, и их отсутствие. Именно поэтому формой проведения обобщающих или итоговых уроков я выбираю игры: "Бросайка", "Знаток биологии", "Прощание с ботаникой", "Прощание с зоологией"....
05 02 2026 13:45:15
Представленный материал является разработкой одного занятия элективного курса «Биология и профессии». Элективный курс изучается в 11-м классе. Курс предполагает следующие задачи: просвещение учащихся о профессиях и специальностях, связанных с биологией; расширение знаний о пpaктическом применении биологических знаний; формирование и развитие элементарных профессиональных умений и навыков и пр....
04 02 2026 5:14:36
Исследовательская работа "Какой сок полезен?" может быть использована для проведения лабораторной работы при изучении курса биологии в 8-м классе (тема "Витамины") или при выполнении пpaктически направленного проекта по элективному курсу "Экология человека". Данная работа позволяет учащимся заинтересоваться качеством рекламируемой продукции и в связи с этим проблемами своего здоровья, провести простое, доступное исследование и получить ответ на вопрос: "Какой сок полезен?"
...
03 02 2026 5:53:32
Цель урока: познакомить учащихся с отличительными признаками растений семейства Паслёновых, с их многообразием, показать их роль в природе и значение в жизни человека, продолжить формирование умения составлять морфологическое описание растения, определять их по внешнему строению....
02 02 2026 9:55:33
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: повторение и закрепление знаний зоологии морских животных в форме комaндной игры с презентацией, содержащей элементы интеpaктивности, и творческого отчета групп учащихся по домашнему заданию. Презентацию можно использовать и вне контекста комaндной игры на уроке, например во внеурочной работе, включив в план недели биологии....
01 02 2026 8:25:54
Урок посвящен многообразию земноводных, способствует систематизации и обобщению знаний по теме. В целях повышения мотивации применяются здоровьесберегающие, ИКТ-технологии, технологии сотрудничества и проектной деятельности....
31 01 2026 4:30:20
В живом организме все жизненные процессы взаимосвязаны. Это обеспечивается согласованным действием клеток, тканей, органов и систем органов. Поэтому любой...
30 01 2026 4:46:22
Данный урок-конференция проводится в качестве заключительного в теме "Закономерности изменчивости" и одним из последних в курсе 10-го класса.
...
29 01 2026 21:53:20
Материал содержит подробный план-конспект урока в 8-м классе, изучающий особенности строения ротовой полости. Цели урока: раскрыть процессы пищеварения в ротовой полости, показать роль ферментов и нервно-гумopaльную регуляцию этих процессов; продолжить формирование умений сравнивать, выделять главное, обобщать, способствовать развитию логического мышления, речевой деятельности....
28 01 2026 0:18:24
Обобщающий урок-игра для 8-го класса проводится в занимательной форме смотра знаний с целью углубить и закрепить знания учащихся по биологии по темам "Обмен веществ", "Выделение", "Терморегуляция". Через занимательные задания развивается биологическое мышление, устная речь, способность применять имеющиеся знания при поиске решения проблемных ситуаций....
27 01 2026 6:40:42
Цель урока: формирование у учащихся представления о средах обитания на Земле, о многообразии приспособлений в живом мире к конкретным условиям жизни....
26 01 2026 1:41:39
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....
25 01 2026 5:36:25
Разработанное занятие для профильной группы - изучение нового материала.
Форма работы на занятии - групповая, малыми группами. Специальный подбор наглядности позволяет лучше усвоить материал, провести обучение с использованием надпредметных ЗУНов, применить анализ, обобщение, систематизацию и сделать выводы в рамках темы.
...
24 01 2026 23:56:54
Использование информационных технологий на уроке позволяет расширить и разнообразить его содержание, сделать более наглядным и интересным, повысить качество образования, способствует развитию интереса к предмету....
23 01 2026 17:14:41
В основе урока лежит реализация принципов развивающего обучения. Урок изучения нового материала построен на основе самостоятельной деятельности учащихся при работе с учебно-тематическими картами. Материал можно использовать при проведении уроков соответствующей темы для учащихся 9-х и 11-х классов.
...
22 01 2026 6:30:52
Проект предназначен для учащихся 6, 8 и 10-х классов школы, учителей биологии, экологии, географии, химии, классных руководителей 1–11-х классов. Посвящен созданию зеленого уголка в школе, действующего весь учебный год в качестве учебно-методического кабинета. На его базе будет проводиться проектно-исследовательская работа учеников, экскурсии, выращивание растений для школы и населения поселка....
21 01 2026 9:44:19
Обобщаются и систематизируются знания учащихся о строении и разнообразии царства животных; при выполнении исследовательской работы учащиеся выявляют особенности питания животных, определяют приспособленность организма насекомых, птиц, млекопитающих для добывания и поедания пищи....
20 01 2026 21:18:12
Главная задача лизосом – внутриклеточное переваривание (расщепление биополимеров), для этого органеллы имеют специальный набор гидролитических ферментов (сегодня известно около 60 видов)...
19 01 2026 2:19:30
Данный урок разработан с учетом развития творческих способностей учащихся с применением элементов теории решения изобретательных задач (ТРИЗ). Мозговой штурм предназначен для организации групповой работы учащихся. Применяются интеpaктивные технологии - это объединение в ротационные (изменяющиеся) тройки, дискуссионный метод "два - четыре - все вместе", метод карусели и т.д.
...
18 01 2026 0:27:34
В ходе самостоятельной работы учащихся на уроке осуществляется развитие личности, компетентной в сфере самостоятельной познавательной деятельности. В рамках поставленной цели решаются следующие задачи: организация навыков самообразования, формирование умений самостоятельной работы, повышение уровня самоорганизации и самоконтроля....
17 01 2026 2:38:55
Урок "Удивительное царство - грибы" проводится с целью ознакомления с многообразием грибов, их пpaктическим значением в различных областях народного хозяйства, в жизни человека и природе в целом. Урок проходит в форме конференции, на которой выступают люди разных профессий....
16 01 2026 12:59:21
Представлен конспект урока ток-шоу по теме "Гигиена сердечно-сосудистой системы"....
15 01 2026 23:45:39
Элективный курс "Решение задач по генетике" рекомендован учащимся 9–11-х классов, обучающимся по учебникам цикла Н.И. Сонина. На занятиях учащиеся учатся решать, оформлять, анализировать генетические задачи.
...
14 01 2026 7:53:31
Данная разработка предлагает проведение нестандартного урока с целью ознакомить учащихся с основными экологическими проблемами, показать зависимость всего живого от деятельности человека. На уроке использованы элементы театрализации, творческие отчеты групп, лабораторный пpaктикум.
...
13 01 2026 21:11:50
Приоритетной задачей образовательного процесса в условиях ФГОС – формирование учебной деятельности. Именно проблемное обучение помогает школьникам включиться в решение учебных задач и обрести вкус к учебной деятельности. При проблемном обучении учащиеся имеют возможность добывать знания в процессе самостоятельной поисковой деятельности и путём коллективного обсуждения находить верный ответ....
12 01 2026 6:47:55
Урок является первым при изучении темы «Размножение» в 9-м классе. Так как данная тема изучалась в 6-м классе, то учащиеся вспоминают и дополняют данную тему. На уроке предусмотрена работа с дополнительными источниками информации, работа в группах....
11 01 2026 19:28:29
Данный урок входит в систему уроков изучения темы «Тип Моллюски». На уроке раскрываются особенности брюхоногих моллюсков в связи со средой обитания и образом жизни. Особенностью урока является использование мультимедийной презентации. Урок предполагает использование индивидуальной, фронтальной, самостоятельной работ, а также элементов проблемного обучения.
...
10 01 2026 19:25:30
Методическая разработка урока для студентов первого курса педагогического колледжа по технологии критического мышления. На каждом этапе урока выделяются три стадии: стадия вызова, стадия осмысления информации и стадия рефлексии. Структура данной технологии стройна и логична, так как её этапы соответствуют закономерным этапам когнитивной деятельности личности. Урок предполагает демонстрацию большого числа примеров, иллюстрирующих многообразие приспособлений организмов к окружающей среде....
09 01 2026 9:50:12
Главными задачами урока являются: усиление здоровьесберегающей направленности знаний, сообщение учащимся сведений о вредном воздействии алкоголя и никотина на организм взрослых и детей; воспитание ответственного отношения к своему здоровью и здоровью близких.
...
08 01 2026 15:10:55
Урок биологии сопровождается презентацией. Учитель показывает слайды с видами Кемеровской области, растениями, деревьями и кустарниками....
07 01 2026 23:12:14
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Курс предназначен для учащихся 9-x классов, владеющих знаниями анатомии, физиологии человека. Данный курс является предметно-ориентационным (пробным), он реализует интерес учащихся к учебному предмету, уточняет готовность и способность осваивать предмет на повышенном уровне. Изучение курса направлено на ориентацию учащихся по профессиям медико-биологического профиля. Рассчитан на 14 часов....
06 01 2026 13:46:49
У учащихся формируется понятие о почках и побеге. Учитель показывает особенности их строения и создает условия для развития у детей самостоятельности при выполнении пpaктических работ. Учит распознавать и называть листья по внешним признакам, а также типы их расположения и жилкования, формировать представление о побеге....
05 01 2026 9:51:48
Цель мероприятия: формирование у ребят сопричастности ко всему происходящему вокруг; углубллять экологические знания у детей; познакомить с историей праздника; формировать ответственное отношение к своему земному дому....
04 01 2026 3:25:25
Урок биологии в 9-м классе ставит своей целью: научить детей следить за своим физическим состоянием; выявлять нарушение осанки, плоскостопия; измерять артериальное давление, выяснять степень тренированности своего сердца; развивать речь учащихся через обогащение активного словаря, развивать логическое мышление через умение делать выводы о состоянии своего здоровья.
...
03 01 2026 4:13:58
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 ::
