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:
Данный урок помогает учащимся понять происхождение птиц от древних пресмыкающихся. Пpaктическая часть позволяет получить знания о приспособленности птиц к полету. На уроке используются межпредметные связи, раскрывающие значение в хозяйственной деятельности человека....
13 06 2026 13:12:49
Модернизация системы образования предусматривает переход на профильное обучение. Для того чтобы учащиеся при переходе в профильные классы чувствовали себя комфортно, не считали свой выбор ошибочным, необходима предпрофильная подготовка. Введение курса " Познай себя" обусловлено тем, что учащимся 9-х классов необходимо определиться в выборе профиля обучения, проверить свои возможности в изучении предмета биологии в профильной школе, а также немаловажно для детей приобретение необходимых пpaктических умений при работе с микроскопом, лабораторным оборудованием и т.д.
...
12 06 2026 4:10:41
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока – сформировать представление о многообразии земноводных; выяснить значение земноводных в природе и жизни человека....
11 06 2026 20:37:28
На примере данного урока показывается, каким образом можно использовать возможности персонального компьютера для изучения системы органов дыхания человека. Используя достаточно простой арсенал технических средств, учитель повышает не только уровень сформированности своих информационных компетенций, но и помогает ребенку в раскрытии его творческого потенциала.
...
10 06 2026 6:13:33
На занятии дается понятие митоза как универсального способа сохранения постоянства числа хромосом, формируются знания о механизмах клеточного деления....
09 06 2026 5:28:52
Урок разработан для учащихся 6-го класса общеобразовательной школы, занимающихся по авторской линии И.Н. Пономарёвой, с применением личностно-ориентированной педагогической технологии. Интеллектуальные умения развиваются при индивидуальной работе с текстом параграфа и натуральными объектами.
...
08 06 2026 21:25:15
В ходе урока проверяются знания учащихся о строении трубчатых костей, устанавливается связь макро- и микроскопического строения; изучаются отделы скелета человека; выявляются различия строения скелета обезьяны и человека, связанные с прямохождением; раскрывается взаимосвязь строения и функций осевого скелета.
...
07 06 2026 3:35:44
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....
06 06 2026 23:23:52
Папоротникообразные – это группа споровых растений, которые обладают проводящими тканями (сосудистыми пучками). Предполагают, что зародились они более 400 млн. лет назад, еще в палеозойский период....
05 06 2026 4:31:51
Проект создан для того, чтобы показать учащимся, что акулы являются важной частью окружающей среды и что они нуждаются в защите.
...
04 06 2026 20:30:16
Интегрированное внеклассное мероприятие по биологии и английскому языку "Do You Love Flowers? – Вы любите цветы?" спланировано в форме диалога культур двух стран. Флора и Пчелка Майя приезжали в Англию посмотреть, как чувствуют себя там их подданные - цветы. Затем вместе с группой английских школьников они посетили Кубань. Дети обмениваются информацией, показывают рукотворные сады своих стран, Пчелка Майя рассказывает о цветах. Задачи мероприятия: приобщить детей к прекрасному, научить их видеть и ценить красоту родного края; учить детей заботиться о природе и уметь применять целебные свойства цветов на пpaктике....
03 06 2026 22:28:35
«Ткани растений» — одна из сложных, но и одна из основополагающих тем Ботаники. ЕГЭ часто встречаются вопросы именно на эту тему. Во многих учебниках и пособиях она дается поверхно…...
02 06 2026 17:16:20
Птицы — двуногие высшие животные, передние конечности которых превратились в крылья, тело покрыто перьями, температура тела постоянная и высокая....
01 06 2026 7:52:31
Комбинированный урок биологии "Изучения видов корней и типов корневых систем". Учащиеся овладевают умениями описывать растения, распознавать типы корневых систем на примерах растений Ростовской области, а также учатся вести диалог по обсуждаемым вопросам....
31 05 2026 7:56:57
Данный урок направлен на формирование навыков правильного питания. Урок проводится в рамках темы «Пищеварение» по биологии в 8-м классе. По ходу урока изучается режим питания, сбалансированность и безопасность питания, а также составляется пирамида правильного питания. Весь урок сопровождается презентацией....
30 05 2026 9:34:18
Урок биологии на тему «Органы полости тела рыб» для учащихся 7–8-х классов обеспечивает изучение и понимание учащимися зависимости жизненных процессов рыб от их местообитания; формирует умения устанавливать причинно-следственные связи; выделять главное, обобщать, приводить аналогии и сравнения....
29 05 2026 9:16:13
Урок носит мировоззренческий аспект, позволяет учащимся соединить воедино знания, полученные на уроках естественно-гуманитарного цикла. Синтез информации позволяет учащимся на более доступном уровне понять сущность природных явлений и явлений языка. Использование различных форм работы позволяет поддерживать на высоком уровне познавательную деятельность учащихся. Использование личностно ориентированного подхода позволяет добиться более высокого качества обучения....
28 05 2026 7:28:15
Изучение клеточного уровня организации жизни требует у учащихся развитого образного мышления. Цель моей работы – показать возможности новых технологий, методов и приемов, позволяющих развивать образное мышление при изучении растительной клетки и клеточной теории (тем, требующих большого иллюстративного материала и исторического подхода к изучению фактов)....
27 05 2026 7:28:29
Учащимся предлагаются учебные задания и руководства для их выполнения. Работа над заданием проходит без непосредственного участия учителя, но под его руководством. Ученик выбирает темп и уровень изучения материала, согласующиеся с его индивидуальными особенностями. При неудачном ответе могут доработать материал и пересдать его на более высоком уровне....
26 05 2026 2:59:16
Интеграция обучения, использование знаний, полученных на других уроках. Знакомство с миром цветов, в котором все не только прекрасно, но и вкусно, а порой очень полезно. На уроке ученицы, применяя ранее полученные знания, создают новые экзотические блюда, развивают свои творческие способности в их оформлении.
...
25 05 2026 17:56:27
Данное занятие проводится с использованием элементов здоровьесберегающей технологии "Педагогическая мастерская" в сопровождении презентации. Эта форма имеет ряд преимуществ: ненавязчивость, максимальная активизизация мыслительной деятельности каждого участника на каждом этапе урока. Индивидуальная работа чередуется с групповой, что снижает психо-эмоциональную перегруженность во время занятия и способствует сохранению благоприятной обстановки на уроке. На урок отводится два учебных часа....
24 05 2026 0:45:15
На уроке рассматриваются различные приспособительные особенности живых организмов и относительный хаpaктер адаптации, раскрывается механизм и роль приспособления. ...
23 05 2026 0:46:57
В связи с хозяйственной деятельностью человека важно сохранение видового многообразия насекомых...
22 05 2026 12:13:25
Уурок ставит своей целью сформировать у учащихся представление об истории вопроса о происхождении человека, а также познакомить с доказательствами естественного происхождения человека, путем эволюции от животных. На уроке удачно сочетаются ролевые моменты, музыкальное сопровождение, работа в группах и мультимедийная презентация....
21 05 2026 0:16:22
План-конспект урока составлен для занятия, рассчитанного на один академический час в непрофильном классе. Урок интегрирован с химией. Целью урока является систематизация знаний о химическом составе клетки, развитие логического мышления через сравнение структуры ДНК и РНК.
...
20 05 2026 16:47:35
Зрение — это биологический процесс, обусловливающий восприятие формы, размеров, цвета предметов, окружающих нас, ориентировку среди них. Оно возможно благодаря функции зрительного анализатора, в состав которого входит воспринимающий аппарат — глаз....
19 05 2026 10:22:20
Данная разработка предлагает проведение занятия элективного курса "Человек и его здоровье" с целью обучения учащихся 9-х классов пpaктическому применению знаний из разных областей наук, формирования у них мировоззренческих понятий о единстве и взаимосвязи всех компонентов окружающего мира. Основная задача данного курса формирование экологически грамотного поведения человека по отношению ко всему живому, включая собственное здоровье....
18 05 2026 21:37:39
Внеклассное мероприятие по биологии, посвященное профилактике наркомании. Проводится в виде диспута "Подростковая наркомания - игры со cмepтью". Главные участники - учащиеся 9—11-х классов. В беседе принимают участие родители, группа экспертов, инспектор по делам несовершеннолетних, медработник, глава сельской администрации. Используется музыкальное сопровождение и отрывки из кинофильмов. Ребятам предлагается сделать свой выбор.
...
17 05 2026 22:53:37
У некоторых растений в процессе эволюции отдельные части побегов сильно изменились: листья, например, превратились в усики или колючки. Чем же может...
16 05 2026 3:57:26
Целью данного урока стало обобщение и систематизирование знаний по теме "Пищеварительная система человека".
К уроку подготавливается "Листок учета знаний", по которому учителю и учащемуся хорошо видно, по каким компонентам знаний есть недочеты и пробелы. За каждый элемент знаний ученик получает отметку....
15 05 2026 20:13:50
Задачи урока: обобщение и систематизация знаний законов Менделя, закрепление навыков и умений по решению генетических задач; развивать самостоятельность, воспитывать интерес к предмету и потребность в приобретении знаний; развивать умение выделять главное, сравнивать, делать правильные выводы, логически мыслить, решать проблемные задачи....
14 05 2026 4:19:28
Данная работа ставит своими целями: повторить, закрепить и обобщить знания о строении клетки и её функциях; продолжить формирование умений сравнивать, обобщать, анализировать, делать выводы, аргументировать, работать в группе; развивать логическое мышление, творческие способности; убедить в важности изучения клетки для научно-технического прогресса.
...
13 05 2026 3:11:51
Лишайники - особая группа организмов. Учёный К.А. Тимирязев назвал лишайники
"растение-сфинкс" (симбиотическая группа организмов, состоящая из гриба и водоросли).
Лишайники приспособлены к жизни в самых разнообразных условиях. Но они не
выносят загазованности воздуха. Лишайники способны выделять кислоты, которые разрушают даже гранит.
...
12 05 2026 18:41:14
Урок обобщения и систематизация знаний по биологии в 10-м классе продолжает формировать у школьников убеждения в том, что клетка представляет собой структурно-функциональное единство находящихся в ней органоидов, которое определяет сбалансированное протекание всех жизненно важных для организма процессов....
11 05 2026 5:50:56
Урок призван дать понятие учащимся об осанке как правильном положении тела, способах предупреждения искривления позвоночника, сформировать понятие «плоскостопие», рассказать о способах предупреждения и лечения плоскостопия....
10 05 2026 9:53:14
Нетрадиционные формы работы помогают установить контакт с учащимися, стимулируют их самостоятельность, создают ситуацию успеха, способствуют формированию личностного опыта. Викторина предназначена для работы с учащимися 6–7-х классов; может быть использована также для проведения общественного смотра знаний, предметных недель, вечеров....
09 05 2026 9:38:49
Урок биологии в 6-м классе ставит перед учащимися проблему: могут ли растения существовать обособленно, без окружающей среды?...
08 05 2026 21:52:13
Учащимся сложно выбрать специальность, поскольку о многих специальностях они ничего не знают. Проект профориентирует учащихся. Сопровождается презентацией....
07 05 2026 5:17:17
Вашему вниманию предлагается опыт работы школы по внедрению и распространению здорового образа жизни среди учащихся. Цель такой работы: привлечь внимание детей к одним из самых острых проблем общества (курению, алкоголизму, наркомании), показать, что это зло может коснуться и их, научить, как можно ему противостоять; формировать сознательное и ответственное отношение школьников к собственному здоровью....
06 05 2026 17:32:35
Вашему вниманию предлагается статья на тему алкоголя и его влияния на организм....
05 05 2026 0:17:45
Урок призван сформировать представление о витаминах и их роли в организме человека, дать понятие о гиповитаминозе, авитаминозе, гипервитаминозе и мерах профилактики, развивать интеллектуальные, креативные и коммуникативные способности учащихся, способствовать гигиеническому воспитанию школьников....
04 05 2026 3:50:12
Данная разработка позволяет познакомить учащихся с особенностями строения и биологического значения цветка, развивает умения учащихся устанавливать причинно-следственные связи. С целью создания условий для творческого восприятия учебного материала используются электронные образовательные ресурсы. Урок направлен на развитие у учащихся познавательной активности, навыков самостоятельности, саморазвития и самоопределения....
03 05 2026 15:51:42
Учащиеся знакомятся с лекарственными растениями, правилами сбора и охраны растений; учатся различать самые обычные цветущие травы: тысячелистник, чистотел, одуванчик; учатся ценить и беречь красоту природы; развивают речь, логическое мышление; закрепляют знания правил поведения в природе, ориентирования....
02 05 2026 15:38:31
Урок раскрывает особенности движения животных в водной среде, продолжает формирование умений сравнивать, делать выводы, выявлять закономерности, воспитывает самостоятельность мышления....
01 05 2026 22:31:16
Живые растения и выделенные из них эфирные масла занимают важное место в улучшении воздушной среды мест, где работает, учится и отдыхает человек. Их применение как по отдельности, так и совместно позволяет не только подавить вредную микрофлору воздуха: патогенные бактерии, грибы, вирусы; улучшить химический состав воздуха, увеличивая количество О2 и уменьшая СО2, и физическое состояние его молекул, ионизируя их, повышая содержание легких отрицательных ионов со снижением тяжелых, что необходимо для здоровья человека....
30 04 2026 17:40:49
Урок формирует новый уровень знаний учащихся об обмене веществ, углубляет и конкретизирует понятия "типы питания", "фотосинтез", роль АТФ и ферментов, знакомит с хемосинтезом и бактериальным фотосинтезом....
29 04 2026 11:53:51
<p>Предлагаемый урок является заключительным по данной теме. На нем учащиеся
получают представление о многообразии грибов, их роли в природе и в жизни
человека, а также систематизируют свои знания о грибах, показывают уровень
усвоения информации и степень сформированности ряда интеллектуальных умений.
...
28 04 2026 17:35:23
Урок в 9-м классе по теме "Вирусы" является примером применения элементов технологии информационно-коммуникационной и технология опopных схем и конспектов. Использование интеpaктивной презентации предоставляет учителю новые возможности для оптимизации процесса обучения, создания содержательных и наглядных заданий, развивающих познавательную активность учащихся, структурирования урока, улучшения темпа и течения занятия....
27 04 2026 2:45:28
Урок в 6 классе по учебнику В.В. Пасечника «Биология. Бактерии, грибы, растения» с использованием технологии критического мышления. Цель урока: изучение строения корня и его функций....
26 04 2026 8:53:31
В современном обществе для системы образования все более хаpaктерными становятся такие принципиально новые черты, как динамизм и вариативность. Все большее значение в жизни приобретают коммуникативные умения, способность к моделированию ситуаций, приобретению опыта ведения диалога, дискуссий, приобщению к творческой деятельности. В то же время наблюдается снижение интереса к учебе, интеллектуальная пассивность. Этим и объясняется все более настойчивое внимание учителя к использованию методов и приемов, требующих активной мыслительной деятельности....
25 04 2026 15:42:52
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 ::
