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:
Группа цветков, расположенная в определенном порядке на растении, называется соцветием. Почему у многих растений цветки собраны в группы соцветия? Такая особенность в строении нужна для эффективного опыления насекомыми или ветром....
14 09 2026 12:20:31
Не секрет, что в возрасте 11–13 лет в обычной средней школе трудно активизировать всех учащихся в силу проявления у них разных интересов и интеллектуальных возможностей. Другое дело, когда образование происходит в процессе общения, соревнования и взаимопомощи: тогда активность обучаемых значительно возрастает. "Аукцион знаний" особенно нравится детям. Почему? На аукционе они могут свободно и сколько угодно излагать свои знания (при этом пользоваться записями нельзя), не боясь получить плохую оценку, но зато можно получить две, а то и три "пятёрки"....
13 09 2026 17:23:40
Урок биологии обобщает и систематизирует знания учащихся об основных отрядах млекопитающих; их приспособленности к средам обитания; значении в природе и жизни человека....
12 09 2026 17:43:38
Цель урока: познакомить учащихся с многообразием земноводных; показать их роль в природе и жизни человека....
11 09 2026 18:34:31
В настоящее время стало очевидно, что решение проблем окружающей среды возможно лишь при определенном уровне экологической культуры общества. Формирование ее на основе знаний и умений, ценностных ориентаций, убеждений и идеалов обуславливает потребность в дополнительном экологическом образовании. И большая роль в этом отводится экологическим вечерам....
10 09 2026 15:41:30
Цели урока: обобщить знания по теме "Животные"; развивать познавательную активность, творческое воображение, умение анализировать привычные явления и объекты и видеть в них новое; создавать ситуацию формирования интереса к предмету; воспитывать умение видеть прекрасное в природе. Рассматриваются причины происхождения названий животных: особенности поведения, нюансы окраски, специфика места обитания....
09 09 2026 5:58:39
Курс выявляет и объясняет биологические и экологические объекты, процессы и явления в поэзии, развивает интерес учащихся к биологии, экологии и литературе. Подробное изучение биологических аспектов помогает понять главную мысль стихотворения....
08 09 2026 21:45:38
Разработка урока с помощью методических рекомендаций «Уроки зоологии», автор Н.С.Филатова. На уроке продолжают формироваться понятия о живом организме, об эволюции и даются новые: о простейшей диффузной нервной системе, рефлексе, регенерации, лучевой симметрии. В зависимости от местных условий урок можно проводить с помощью живых организмов....
07 09 2026 6:35:12
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....
06 09 2026 16:46:12
Представлен конспект повторительно-обобщающего урока по теме "Члeнистоногие"....
05 09 2026 16:22:53
Цели урока: сформировать новые анатомо-физиологические понятия о железах внутренней секреции и внешней секреции, гормонах, их свойствах и значении в жизнедеятельности организма; определить роль гормонов щитовидной, пoлoвых, поджелудочной желез, гипофиза и надпочечников в гумopaльной регуляции; показать значение знаний о гормонах для медицины....
04 09 2026 14:19:12
Учащиеся осознают значение рационального питания, материала «Знай меру в еде»; знакомятся с гигиеническими условиями здорового питания, режимом....
03 09 2026 0:11:21
Предлагаемый урок по теме: "Наследование признаков сцепленных с полом" проводится для учащихся 10-х классов. Именно перед генетикой стоит задача поиска путей преодоления недугов, что способно избавить многие семьи от несчастья иметь больных детей. Одной из форм обучения может быть решение генетических задач, которые раскроют природу многих наследственных заболеваний.
...
02 09 2026 21:19:38
Целью урока биологии в 8-м классе является активизация мыслительной деятельности учащихся, формирование осознанного интереса к предмету, выработка активности и самостоятельности. Урок направлен на развитие творческого потенциала учащихся, их логического и аналитического мышления, а также умения применять полученные знания на пpaктике.
...
01 09 2026 22:36:11
Лимфа содержит лейкоциты, часть которых попадает в лимфатические капилляры из тканевой жидкости, а часть образуется в лимфатических узлах. Лимфатические капилляры напоминают кровеносные, но закрыты с одного конца....
31 08 2026 20:38:34
Урок представляет собой пpaктикум по изучению особенностей строения растительных и животных клеток в форме лабораторной работы. Результаты заносятся в таблицу. Такая работа способствует расширению знаний учащихся о строении эукариотической клетки растений и животных; о единстве строения и происхождения клеток; о многообразии форм клеток. Воспитывается интерес к познанию живой природы....
30 08 2026 11:35:56
Материал позволяет систематизировать изученный материал, организовать самостоятельную исследовательскую деятельность, работать с понятиями в системе их применения, реализуя межпредметные связи. ...
29 08 2026 9:33:50
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок биологии для 6-го класса призван познакомить с многообразием, значением растений, сформировать понятие о высших и низших растениях, развивать умение выделять главное, развитие творческих способностей, экологическое воспитание....
28 08 2026 17:23:41
В урок включены следующие задачи: показать место человека в системе животного мира; обеспечить усвоение учащимися знаний о родстве человека с животными; формировать представления об особенностях жизнедеятельности древнейших, древних и первых современных людей....
27 08 2026 2:35:42
Замысел урока заключается в создании условий для развития интеллектуальных способностей учащихся и максимального влияния образовательного процесса на личность ученика.
...
26 08 2026 21:12:35
Курс "Основы здоровья" рассчитан на 35 часов в год, цель курса сформировать мировоззрение учащихся, в котором здоровье является одним из важнейших социокультурных ценностей нашего общества. Данная программа может быть использована при проведении факультативных занятий по внеурочной деятельности....
25 08 2026 4:39:39
В процессе изучения внимания и памяти ясно выражены принципиальные отличия человека от животных, возникшие под влиянием трудовой деятельности и социальных условий жизни (речь, абстpaктное мышление, сознание, развитие высших психических функций). Анализ демонстрируемых фактов позволяет подвести учащихся к мысли, что изготовление и использование орудий труда оказало глубокое воздействие на развитие высших психических функций каждого человека.
...
24 08 2026 22:40:29
В ходе этого занятия развивается интерес к природным явлениям, дети, работая с натуральными объектами – семенами, узнают много нового. Это занятие интересно не только младшим школьникам, но и ребятам 5–7-х классов. Работа с семенами позволяет сделать процесс преподавания более привлекательным, расширяет кругозор, заставляет волноваться, переживать за каждое семя....
23 08 2026 13:46:18
При планировании урока и его проведении учитывались индивидуальные особенности учащихся с ограниченными возможностями. Накануне урока была проведена учебная экскурсия на ипподром, где учащиеся имели возможность покормить и погладить лошадь, нежно обнять и прижаться к ней, что позволило учащимся проявить положительные эмоции, очень важные для умственно отсталых школьников....
22 08 2026 1:48:17
Цель урока - выявить причины высокой работоспособности сердца на основе связи строения сердца с его функциями....
21 08 2026 1:24:31
В статье описывается опыт работы по данной теме. Организация учебно-исследовательской деятельности учащихся на уроках биологии является одним из путей развития познавательной активности учащихся, но недостаточно вести эту работу в рамках урока, целесообразно продолжать ее во внеурочное время....
20 08 2026 23:13:21
Внеклассное мероприятие можно использовать при проведении предметной недели на заключительном этапе в виде предметного вечера.
...
19 08 2026 22:12:33
Урок является вводным по теме «Анализаторы», проводится в 8-м классе. Цель урока: дать понятие об анализаторах, их структуре, рассказать о свойствах рецепторов и показать сложную аналитико-синтетическую деятельность головного мозга.
...
18 08 2026 13:57:20
Урок разработан к учебно-методическому комплексу Колесова Д.В., Маша Р.Д., Беляева И.Н. "Биология. Человек" (8-й класс). На уроке предполагается проведение лабораторных опытов....
17 08 2026 21:20:29
Данная разработка составлена для УМК Пономаревой И.Н. Урок разработан для учащихся 5-го класса. На уроке используется самостоятельная работа учащихся с текстом учебника, дополнительной литературой, таблицами, муляжами, рисунками, для самопроверки знаний используется тестирование. К уроку предусмотрена подготовка сообщения учителем по теме, что способствует развитию познавательного интереса к предмету, формирует умения учащихся логически излагать изученный материал....
16 08 2026 4:33:34
Цели урока: обобщить знания учащихся о строении и функциях органов пищеварительной системы, познакомить их с различными системами питания, заинтересовать учащихся проблемами рационального питания, осуществить взаимосвязь науки и народного творчества через знакомство учеников с пословицами и поговорками о питании....
15 08 2026 10:32:30
Аскарида человеческая - один из самых крупных гельминтов в природе (до 40 см). Рассмотрим пути заражения, симптомы и профилактику заражения аскаридозом....
14 08 2026 10:24:10
Массовое размножение грызунов приводит к увеличению численности хищников и паразитов, которые сокращают численность популяции грызунов....
13 08 2026 12:49:28
Урок "Происхождение растений. Основные этапы развития растительного мира." является одним из завершающих уроков предметного курса "Биология.6 кл. Бактерии, грибы, растения" под редакцией В.В. Пасечника. Усвоение материала этой темы важно для дальнейшего развития у учащихся понятия о происхождении органического мира на Земле....
12 08 2026 2:55:33
Одной из организационных форм обучения, которые позволяют изучать объекты, явления, закономерности непосредственно в природе, являются экскурсии.
Во время экскурсии важно сосредоточить внимание учащихся на объекте, затем детально понаблюдать и проанализировать объект, создать образное представление о нём, раскрыть взаимосвязи, существующие в биотопе.
...
11 08 2026 22:50:46
Учитывая психологические особенности детей, формированию познавательной активности способствует использование на занятиях наглядных методов обучения, т.к. они вызывают интерес, дают возможность использования разных видов деятельности, развивают психологические процессы ребенка.
Наглядно-дидактические пособия являются важным средством формирования у детей разнообразных представлений о природе. Они дополняют наблюдения за природой, расширяют круг явлений, которые доступны познанию детей, помогают научить активно, самостоятельно добывать знания, возбуждают их мысль и развивают интерес к предмету....
10 08 2026 12:37:40
В статье приведен разбор ошибок в ответах участников заочного тестирования по биологии. Материал взят из тестов «Биология-9» и «Биология-11» и структурирован по следующим разделам биологии: ботаника, зоология, анатомия и физиология человека, экология, теория эволюции, общая биология....
09 08 2026 16:33:53
Цель работы - обобщить полученные знания по темам: "Бактерии", "Грибы", "Растения", "Животные". Обобщить изученный материал, улучшить качество усвоения учащимися программных биологических понятий.
...
08 08 2026 20:34:47
Урок проводится в виде деловой игры - интеллектуального турнира. На уроке разбираются следующие понятия: сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
07 08 2026 7:18:22
Задачи образования в современных условиях невозможно решить, используя устаревшие методы обучения. Все больше возрастает роль хорошо организованной учебной деятельности учащихся на уроке, деятельности, помогающей учащимся самим осваивать приемы работы с натуральными объектами, микроскопами и другими приборами, отбирать нужные им знания....
06 08 2026 21:28:28
Целью урока является закрепление изученного материала о свойствах воды. Выбранная форма – игра – призвана вызвать положительные эмоции у школьников, усилить запоминание материала, формировать интерес к предмету. Во время урока используются разнообразные формы проверки знаний: индивидуальная, устная работа, тестирование, отгадывание кроссворда и др....
05 08 2026 15:45:23
Данный открытый урок имеет просветительскую направленность с целью познакомить обучающихся с охраняемыми территориями Одинцовского района, формируя у них бережное отношение к природе, экологическую культуру, личное отношение к проблемам окружающей среды. Этот урок может использоваться как самостоятельное занятие, в рамках цикла краеведческих занятий, а также как элемент урока в различных учебных курсах при изучении вопросов экологии и охраны природы....
04 08 2026 14:10:58
Ферменты выполняют роль биокатализаторов. Пищеварительные ферменты осуществляют расщепление компонентов пищи в пищеварительном канале....
03 08 2026 13:40:56
На уроке изучаются вирусы как неклеточная форма жизни, их строение, классификация, особенности жизнедеятельности. Рассматривается значение в природе и жизни человека. Учащиеся представляют информационный проект по актуальному вопросу - вирусные заболевания....
02 08 2026 15:54:12
В уроке применены технология развития критического мышления, работа в группах и парах, индивидуальная работа с тестами, самопроверка. В конце урока в качестве закрепления проводится лабораторная работа "Рассмотрение митоза в корешке лука".
...
01 08 2026 16:34:29
Цель урока – познакомить учащихся с отличительными признаками и многообразием растений семейства розоцветных; показать их биологические особенности; расширить и углубить знания учащихся о многообразии растений семейства розоцветных. Во время игры ребята отгадывают загадки, выводят формулу цветка семейства розоцветных, описывают яблоню обыкновенную.
...
31 07 2026 11:44:12
Животные, как и растения, размножаются бесполым и поповым способами. Особенности размножения многоклеточных животных во многом определены условиями их обитания....
30 07 2026 5:51:32
Изучение флоры и фауны родного края дополняет учебный материал конкретными фактами, способствующими пониманию природы в целом. Одним из средств, вызывающих интерес учеников к предмету, являются коллекции животных. Алгоритм работы с коллекциями включает в себя методику работы с коллекцией, работу с источниками информации, непосредственные наблюдения учащихся.
...
29 07 2026 12:41:57
Ланцетники большую часть жизни проводит, зарывшись в песок и выставив наружу передний конец головного отдела. Используют в пищу лишь те морские организмы (бактерии, икринки рыб и др.), которые попадают вместе с водой в ротовое отверстие....
28 07 2026 9:33:59
Цель урока: показать связь кожи с процессами, происходящими в организме; познакомиться с гигиеническими требованиями к одежде и обуви; рассмотреть болезни кожи и их причины....
27 07 2026 12:12:46
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 ::
