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 разработке урока по курсу биологии для 8-го класса по теме "Личность и ее структура" предложены формы работы (работа в малых группах, сообщения, психологические упражнения), направленные на формирование знаний о личности, ее структуре и особенностях, типах темперамента....
07 07 2026 20:46:24
Игра «Тело человека» является обобщающей, уместна на уроке как промежуточный контроль знаний, закрепления и повторения пройденного, так и на районных предметных неделях для групп талантливых учащихся. Игра состоит из 13 разнообразных этапов. Игру отличают работа с микроскопом, скелетом, ребусами, кроссвордом, терминами и логическими цепочками. Пpaктическая часть в игре посвящена определению артериального давления (используя тонометр)....
06 07 2026 4:26:49
Учащиеся знакомятся с понятием "здоровый образ жизни". Формируется представление о себе, своём здоровье как о самой важной ценности. Созданы условия для первичной оценки подростками своего здоровья. Учащиеся разбираются в том, как вредные привычки влияют на жизнь и здоровье человека....
05 07 2026 1:10:40
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....
04 07 2026 6:33:32
Для пятиклассников представленный материал достаточно сложен. На изучение темы по программе планируется два часа, а материал огромен. Целесообразно изучать его с использованием групповой формы работы. При такой организации урока полностью достигается цель урока. Дети быстро запоминают новые термины и понятия, связанные с клеткой. Продолжает развиваться умение рефлексировать материал и свою деятельность.
...
03 07 2026 4:32:53
Большая заслуга по созданию новых пород домашних животных принадлежит выдающемуся селекционеру М.Ф.Иванову, который вывел высокопродуктивные породы свиней и овец. Работа проводилась в Аскании-Новой....
02 07 2026 19:18:51
Учащиеся знакомятся с классификацией мхов, изучают особенности строения кукушкиного льна; закрепляют знания проведением лабораторной работы....
01 07 2026 2:38:38
Предлагаю вашему вниманию цифровые диктанты по курсу биологии раздел "Общая биология". Задания можно использовать независимо от программы и учебника, по которым вы работаете....
30 06 2026 10:31:47
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
В статье предлагается разработка урока по биологии в 8-м классе с использованием технологии развития критического мышления. Применение данной технологии способствует развитию умений у школьников выдвигать гипотезы; создаёт условия для конструктивного взаимодействия между учащимися в процессе решения проблемных вопросов....
29 06 2026 18:29:57
Формирование здорового образа жизни учащихся одна из главных задач учителя. Данный урок является одним из способов помочь учащимся в укреплении их здоровья....
28 06 2026 13:30:15
Урок с использованием технологии деятельностного подхода к обучению.
...
27 06 2026 20:12:35
Данный урок - третий в разделе «Биология – наука о живом мире» по учебнику И.Н.Пономаревой, И.В.Николаева, О.А.Корниловой «Биология. 5 класс». Урок разработан в соответствии с требованиями ФГОС ООО. В ходе изучения нового материала используются межпредметные связи с математикой и экологией: с помощью математических расчетов обучающиеся учатся моделировать связи между объектами экосистемы....
26 06 2026 8:38:37
Задачи урока направлены на то, чтобы познакомить и сформировать у учащихся представление о внутриклеточных паразитах, механизмах проникновения и воздействия вирусов на клетку хозяина, а также профилактику и меры борьбы с вирусами, вызывающими болезни растений, животных и человека....
25 06 2026 3:34:21
Урок построен в виде путешествия по станциям. Между станциями учащиеся с учителем биологии знакомятся с лекарственными свойствами, с пользой растений, читают стихи русских поэтов о березе, рябине, ромашке, лилии, слушают музыку местных композиторов и мелодистов о родной природе. Интегрированные уроки снимают утомляемость и перенапряжение учащихся за счет переключения с одного вида деятельности на другой....
24 06 2026 6:38:40
Урок проводится с использованием информационно-коммуникационной технологии. Урок проводится в форме урокаизучения нового материала, на котором учащимся отводится активная роль: они готовят сообщения об истории изучения плазматических мембран, отправляют учителю по электронной почте и готовы к выступлению; выполняют схематично рисунок плазматической мембраны, делают записи из видеофрагмента для подготовки к предстоящей лабораторной работе.
...
23 06 2026 2:57:10
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....
22 06 2026 23:57:53
Наше время хаpaктеризуется возросшей информированностью во многих областях науки и техники всех слоёв населения, в том числе и учащейся молодёжи. В этих условиях у современного школьника трудно вызвать удивление, изумление, приподнятое эмоциональное состояние, то есть чувства, которые в значительной степени питают стремление к знанию. Это, на мой взгляд, и обязывает искать пути, которые позволили бы обыденную, будничную учебную работу сделать более одухотворённой. Здесь я и прибегаю к тому, что использую на своих уроках поэзию, живопись; но особенно часто прибегаю к жанрам устного народного творчества....
21 06 2026 14:38:14
В современных условиях обеспечить учение с интересом, сохранить здоровье школьников и достигнуть высоких результатов обучения и воспитания позволяет использование в учебном процессе новых образовательных технологий. Урок спланирован по элементам здоровьесберегающей, модульной, информационно-коммуникационной технологий, дальтон-технологии, технологиям критического, проблемного и проектного обучения.
...
20 06 2026 17:30:56
Урок углубляет и обобщает знания о рыбах, особенностях их внешнего и внутреннего строения, жизнедеятельности, размножения; активизирует познавательный интерес к изучению природы, воспитывает бережное отношение к живой природе.
...
19 06 2026 3:33:31
Предлагается план урока на тему "Клетки крови. Эритроциты и лейкоциты. Малокровие". На уроке с учащимися проводится познавательная игра, выполняется лабораторная работа и также присутствует творческий мини-проект.
...
18 06 2026 3:13:54
Данный открытый урок преследует цель сформировать у суворовцев знания о пищеварении в ротовой полости: познакомить с расположением слюнных желез, составом слюны, регуляцией слюноотделения, механизмом глотания пищи; содействовать применению полученных знаний при выполнении лабораторной работы. А построение самого урока с использованием словесно - наглядного метода обучения и эвристической беседы делает его неординарным и интересным для учащихся. Теоретический материал подкрепляется слайдами презентации и видеосюжетами для более детального восприятия. ...
17 06 2026 1:56:34
Программа рассчитана не только на обучающихся, проявляющих интерес к биологии, но предполагает формирование такого уровня знаний, который позволил бы в будущем правильно ориентироваться в этой области науки. Программа предусматривает выравнивание стартовых возможностей личности; предметно ориентирует воспитанников в базисных видах деятельности; компенсирует отсутствие в основном образовании некоторых тем; содействует выбору индивидуального образовательного пути ребенка....
16 06 2026 0:22:29
Обобщающий урок по теме "Происхождение человека" в 5-м классе проводится с использованием элементов авторской методики Бакулиной Г.А. На уроке используется групповая работа, что позволяет каждому ученику почувствовать себя успешным. В ходе урока используются задания разного уровня сложности, которые способствуют развитию основных интеллектуальных качеств ребенка. Для проверки знаний предлагается тест в системе Айрен....
15 06 2026 21:42:47
Урок способствует формированию интеллектуальных умений; умений выделять отличительные особенности в строении цветка различных групп растений, развитию инициативы и логического мышления.
...
14 06 2026 15:42:39
Урок призван обобщить знания учащихся об особенностях строения и функциях крови, органов кровообращения в организме, формировать умения: работать с текстом, индивидуально, переключаться с одного вида деятельности на другой, выделять главное, оформлять результаты мыслительных операций в устной и письменной форме, слушать и делать краткие записи в тетради....
13 06 2026 18:14:34
Непрерывное движение крови по замкнутой системе полостей сердца и кровеносных сосудов называется кровообращением. Система кровообращения способствует обеспечению всех жизненно важных функций организма. У человека различают большой и малый круги кровообращения....
12 06 2026 12:48:54
Как научиться «правильно» слушать музыку, получая при этом массу положительных эмоций? Могут ли музыкальные инструменты оказывать лечебное влияние на организм? Так наука и искусство идут рука об руку, углубляя фундаментальные знания об анализаторах, раскрывая роль ощущений и восприятия в жизни человека. Интегрированный урок биологии и музыки помогает пробудить у учащихся познавательный интерес, расширить и углубить знания об анализаторах и их взаимодействии....
11 06 2026 3:44:13
Автор знакомит учащихся с некоторыми достижениями технической науки, использующей особенности строения и жизнедеятельности насекомых для совершенствования существующих аппаратов, приборов и создания новых механизмов и технических систем....
10 06 2026 8:56:54
Урок биологии в 6-м классе имеет цель сформировать у учащихся представление о соцветиях, их значении в природе, ознакомить с разными видами соцветий. На уроке проводится лабораторная работа по карточкам с картинками растений по теме «Соцветия». Урок сопровождается презентацией....
09 06 2026 4:29:41
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....
08 06 2026 21:20:24
Раздел является одним из наиболее сложных для понимания в школьном курсе общей биологии. В экзаменационной работе ЕГЭ по биологии данный раздел проверяется на базовом, повышенном и высоком уровне, что требует от выпускников не только воспроизводить свои знания, но и уметь применять их в новой ситуации. Урок обобщения знаний направлен на развитие умений обобщать и анализировать информацию, давать аргументированную оценку суждений....
07 06 2026 14:55:13
Вся работа на уроке построена на совместной работе учащихся в группе и поиске правильных решений на поставленные вопросы. В ходе урока учащиеся знакомятся с заболеваниями глаза и рассматривают профилактические мероприятия по предупреждению глазных заболеваний.
...
06 06 2026 9:23:48
Предлагаемая модульная программа, ставит своей целью формировать знания об онтогенезе как сложном процессе индивидуального развития каждой особи органического мира, познакомить обучающихся с типами онтогенеза и его периодами, развивать навыки работы с учебником, модульными программами....
05 06 2026 20:18:11
Представлен заключительный урок по курсу 8-го класса "Влияние курения на организм человека".
...
04 06 2026 7:17:17
Данный материал представляет собой урок-исследование по биологии в 9-м классе. Цель его - провести исследование родословной А.С. Пушкина и составить родословную своей семьи. На уроке учащиеся устанавливают, что различные наследственные факторы, соединившись в одном человеке, в его геноме, могут дать миру гения....
03 06 2026 13:48:36
Представлен урок биологии в 9-м классе по теме "Основные закономерности наследственности. Дигибридное скрещивание"....
02 06 2026 22:12:52
Мышцы живота участвуют в образовании передней и боковых стенок брюшной полости. Прямые мышцы живота участвуют в сгибании туловища вперед....
01 06 2026 6:33:45
Конспект составлен на основе текстового материала учебника биологии 5-го класса под ред. проф. И.Н. Пономаревой, заданий рабочей тетради к учебнику, краеведческого материала, презентации и электронных образовательных ресурсов ЕК ЦОР. Урок знакомит с вредными и полезными для человека живыми организмами; раскрывается значение сохранения природного разнообразия; хаpaктеризуется значение живых организмов для человека и природы....
31 05 2026 0:24:57
Программа по формированию культуры здорового образа жизни предоставляет возможность учащимся пополнить свой багаж знаний о сохранении и укреплении здоровья, реализовать индивидуальные способности, проявить организаторские навыки....
30 05 2026 12:39:23
Взрослые озабочены снижением интереса у школьников к литературе вообще, а к классике в особенности. Но если на своих уроках учитель может продемонстрировать широту собственной эрудиции, даст возможность своим ученикам стать "соучастниками действа", покажет востребованность предметных знаний в повседневной жизни, то можно с уверенностью сказать, что дети не просто будут читать, а будут читать осмысленно, обогащая свой внутренний мир и пополняя открытую для них "Копилку педагогических находок"....
29 05 2026 11:33:55
Разработка урока «Рост и развитие растений и животных» с использованием технологии проектного обучения. Требования, предъявляемые к современному уроку, типология уроков, контрольно-оценочная деятельность. ...
28 05 2026 21:12:20
Представленный урок проводится в рамках курса "Биология. Бактерии. Грибы. Растения".
Тема урока :"Разнообразие растений"....
27 05 2026 7:10:26
Эта настольная игра показывает противоречия между охранной природы и экономическим развитием и помогает обсудить проблемы влияния экономического развития на окружающую среду. Победа здесь имеет центральное значение, когда один из игроков не оставляет шансов на спасение своему противнику, вторгнувшись на его территорию.
...
26 05 2026 11:48:10
Программа работы с одаренными детьми (детьми, имеющими признаки одаренности) в общеобразовательной школе представлена в форме научного общества естествознания «Натуралист» по различным дисциплинам: природоведению, физике, химии, географии, биологии, астрономии. Программа утверждена методическим советом школы, входит в состав общешкольной работы с одарёнными детьми....
25 05 2026 8:24:45
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: формировать умения узнавать изученных земноводных; обосновывать принадлежность к определенной систематической категории; обобщение и систематизация знаний о приспособленности земноводных к жизни в воде и на суше....
24 05 2026 8:20:26
Представлен конспект урока "Биосинтез белка" с использованием презентации. В презентации демонстрируются различные этапы биосинтеза белка: построение информационной РНК, доставка ее в рибосому, связывание аминокислот с трaнcпортной РНК, попадании аминокислот в рибосому, рост полипептидной цепи, изменение взаимного расположения рибосомы и РНК, завершение процесса биосинтеза. Использование компьютерных технологий делает урок гибким, обеспечивает активный процесс обучения....
23 05 2026 10:15:55
Региональный компонент базисного плана в Красноярском крае включает в себя курс "Природа и экология Красноярского края". Создание учебно-методического комплекса находится в подготовительной стадии. Отсюда вытекает необходимость в разработке содержательной части курса, методики преподавания, системы оценки знаний. В своей работе я предлагаю материал, который является содержательной базой одного из уроков курса "Природа и экология Красноярского края".
...
22 05 2026 22:20:33
Цель урока: обобщить знания о составе воздуха, его основных свойствах....
21 05 2026 12:42:44
Урок разработан по программе И.Н. Пономаревой для базового уровня обучения биологии в полной средней школе. Тема 4. "Популяционно-видовой уровень организации жизни". Занятие поможет учащимся ознакомиться с понятием популяция, рассмотреть популяцию с точки зрения формы существования вида, компонента биогеоценоза, генетической системы....
20 05 2026 2:37:42
На уроках важное место отводится исследовательской деятельности. Учащиеся выявляют влияние шума, курения на организм, изучают экологическое состояние пришкольного участка, исследуют содержание нитратов в овощах, консервантов в продуктах, содержание витамина «С» в различных соках.
...
19 05 2026 17:55:45
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 ::
