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:
Индивидуальное развитие организма называется онтогенезом. Первый этап онтогенеза — эмбриональное развитие — в свою очередь, может быть разделен на несколько периодов: дробление, гаструляция, образование тканей и органов зародыша....
08 08 2026 10:43:15
Представленный урок "Видообразование. Результаты микроэволюции", проведённый в 11-х классе, направлен на комплексное повторение и закрепление знаний учащихся об эволюционных процессах популяций, повторение генетики (полиплоидия, гибридизация, хромосомные мутации). Учащиеся получают представление о путях, типах и скорости видообразования. Постоянно ставятся проблемные вопросы, проводится связь нового материала с ранее изученным, его сравнение, обобщение. На основе наводящих вопросов ребята самостоятельно формируют выводы, умело связывают теоретический материал с пpaктикой жизни....
07 08 2026 14:29:14
В статье описаны положительные аспекты использования интеpaктивного комплекса на уроках. В качестве примера в статью включена разработка урока биологии с показом презентации....
06 08 2026 6:32:22
Гипотеза чистоты гамет была выдвинута чешским ученым Грегором Менделем, который изучал закономерности наследования в живых организмах. Рассмотрим суть гипотезы и разберем три основных закона наследования признаков....
05 08 2026 6:15:21
Урок знакомит учащихся с различными гипотезами о возникновения Земли; учеными, внесшими вклад в основу современного представления о происхождении Солнечной системы, в том числе Земли. Цель урока: обобщение и систематизация учебного материала в ходе самостоятельной работы с литературным источником....
04 08 2026 1:50:49
В материале даны описания самих распространенных комнатных растений встречающихся на наших подоконниках, их происхождение, физкультминутка, викторина, закрепление пройденного, итог урока, домашнее задание....
03 08 2026 8:57:26
Конспект урока биологии в 7-м классе, основная цель которого раскрыть особенности строения медоносной пчелы в связи с общественным образом жизни, выявить её роль в природе и жизни человека....
02 08 2026 13:53:29
Урок способствует формированию знаний об изменении температуры воздуха с высотой; знакомит с процессами образования облаков, видами осадков. Расширяются знания учащихся о воздухе, полученные в начальной школе....
01 08 2026 4:17:53
Урок-презентация поможет учащимся углубить знания о вирусах, активно используя субъектный опыт, закрепить полученные знания с помощью ролевой игры, заполнения таблицы и тестовой работы. На слайдах представлены схемы, рисунки и фотографии вирусов, а также пути заражения ВИЧ. Показать, что это зло может коснуться всех, научить, как можно ему противостоять; формировать сознательное и ответственное отношение школьников к собственному здоровью....
31 07 2026 8:41:37
Глобальный хаpaктер экологических проблем свидетельствует о необходимости формирования экологической культуры населения как основы нового образа жизни. Особая роль в решении этого вопроса отводится школе. Создание системы целенаправленного формирования экологической культуры, в соответствии с Федеральным законом "Об охране окружающей среды", является целью национальной экологической политики в сфере образования....
30 07 2026 9:17:52
Цель урока: повторение и обобщение знаний учащихся о закономерностях наследования признаков у растений, животных, человека....
29 07 2026 14:52:43
Одна из форм внеклассной работы учителя биологии с учащимися - озеленение территории школы, выращивание цветов. В статье описывается принцип выбора цветов для украшения территории училища, их перечень и кратко агротехника выращивания. В заключение статьи приводятся высказывания учащихся о цветущей территории училища....
28 07 2026 7:22:25
Чарльз Дарвин в книге «Происхождение человека и пoлoвoй отбор» привел доказательства происхождения человека от обезьяноподобных предков, путем последовательных изменений в результате отбора....
27 07 2026 6:45:22
При обучении биологии использование компьютера эффективно на уроках изучения нового материала, при отработке умений и навыков (обучающее тестирование), при проверке знаний учащихся, а также во время проведения биологического пpaктикума. В статье я представляю свой опыт использования ИТ на уроке биологии по теме "Вирусы"....
26 07 2026 5:47:37
Урок посвящен раскрытию значения нервной системы, систематизации знаний о строении нейрона, углублению понятия о рефлексе, выяснению значения всех звеньев рефлекторного пути.
...
25 07 2026 5:33:49
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Выделяются особенности медоносной пчелы в связи с общественным образом жизни. Показывается их роль в природе и значение в жизни человека. Ребята приводят примеры сложного поведения пчел: постройка сот, изготовление меда и воска, как пчелы ориентируются, находя корм и т. д....
24 07 2026 10:33:45
Урок формирует представление о здоровом образе жизни как средстве духовного, физического и социального благополучия личности. Формируются знания и представления о полезных и вредных привычках; развиваются навыки сохранения здоровья....
23 07 2026 0:28:33
Изготовление и разбор процессов на модели Дондерса поможет учащимся лучше усвоить тему. Проверочная работа контролирует знания по теме «Механизм вдоха и выдоха»....
22 07 2026 0:20:29
Диалоговое общение; использование на занятии дидактического материала; участие в изложении материала детей помогут активному освоению нового материала и ответу, на основании изученного, на вопрос "Зачем учить биологию и экологию".
...
21 07 2026 15:23:21
Функции коры головного мозга — осуществление сложных рефлекторных реакций, составляющих основу высшей нервной деятельности (поведения) человека....
20 07 2026 1:49:29
Один из вариантов авторской методики проведения уроков биологии в условиях мобильного компьютерного класса с использованием мультимедийного образовательного комплекса и большого количества цифровых образовательных ресурсов, а также проверка знаний учащихся с помощью программы компьютерного тестирования MyTest....
19 07 2026 1:48:15
Урок изучения нового материала, лабораторного пpaктикума с авторским интеpaктивным продуктом. Предусмотрена индивидуальная работа, в группах, воспитывает межличностные отношения «учитель – ученик», «ученик – ученик». Задания развивают абстpaктное мышление и творческие способности. Отpaбатываются навыки работы с интеpaктивной доской. На каждом этапе урока ученик ‒ активный участник, учитель направляет деятельность учащихся....
18 07 2026 12:35:53
Цель урока: изучить и закрепить знания о многообразии насекомых, значение в природе и жизни человека. В течение урока учащиеся познакомятся с некоторыми отрядами насекомых, их значением. В урок включен региональный компонент: знакомство учащихся насекомыми, занесенными в Красную Книгу Республики Татарстан. В конце урока закрепляется изученный материал в форме викторины, комaндной игры....
17 07 2026 2:12:52
На уроке используются разные формы работы, направленные на учет разных способов восприятия. Для аудиалов предлагаются задания по проговариванию значения органов цветка, для кинестетиков - работа по созданию цветка и письменные работы в тетради. Весь урок имеет большую наглядность, что важно для визуалов. Все этапы урока предусматривают использование личного жизненного опыта каждого ученика, ориентированы на эмоциональную сферу....
16 07 2026 22:11:33
Человек в своей деятельности активно использует природные богатства, и очень часто он делает это, не зная законов природы, а незнание их приводит к непоправимым последствиям. Поэтому учащиеся должны знать и понимать естественные основные процессы, которые обеспечивают устойчивую целостность природы в границах биосферы. Данный урок позволит учащимся по-новому взглянуть на известные явления живой природы, повысит мотивацию обучения, расширит кругозор....
15 07 2026 0:55:40
Урок проводится в 6-м классе как заключительный и посвящается обобщению и систематизации тех знаний, которые учащиеся получили во время изучения темы «Царство Бактерии». Форма урока – игра.
...
14 07 2026 8:43:58
Цели урока: познакомить обучающихся с организмами, достигшими высокого уровня сосуществования - лишайниками, показать их многообразие, положение в системе органического мира, а также значение в природе и жизни человека....
13 07 2026 3:30:25
Урок биологии в 7-м классе с использованием регионального компонента. Учащимся будет интересно узнать особенности строения и жизнедеятельности растений класса голосеменных, которые произрастают на территории Красноярского края: сосна обыкновенная, сосна сибирская, сосна кедровая, лиственница обыкновенная, ель обыкновенная, можжевельник. Данный урок способствует дальнейшему формированию умений узнавать виды голосеменных, сравнивать с папоротниковидными растениями....
12 07 2026 21:30:59
Разработка урока является универсальной, может быть использована независимо от используемой обучающей программы по биологии в 9–11-х классах. Показать взаимосвязь биологических и социальных факторов антропогенеза. Определить значимость биологических и социальных факторов. Методы и приемы, используемые в ходе урока, обеспечивают четкое выполнение поставленных перед уроком задач....
11 07 2026 21:45:44
Цель урока: закрепить полученные знания по теме и приемы оказания реанимации в различных жизненных ситуациях. Учащиеся знакомятся со строением, функциями и гигиеной дыхательной системы....
10 07 2026 10:10:43
Цель урока - возможность выполнения функций скелета при сохранении прочности и уменьшения массы. В связи с этим рассматривается строение костей как инженерно-техническое сооружение. С помощью опытов, рисунков, декальцинированной и прокаленной костей демонстрируется преимущество полостей, кость как композиционный материал, указывается принцип внутреннего строения костей, используемого в архитектуре....
09 07 2026 16:56:53
Гетерозис – это свойство организмов, которое хаpaктеризуется повышением выносливости и силы у потомков первого поколения в сравнении с родителями....
08 07 2026 3:36:46
Какие бы реформы ни проходили в образовании, все они замыкаются на педагоге и ребёнке. Естественно, что на первый план выдвигается проблема поиска новых подходов к организации педагогической деятельности, с тем чтобы создать реальную возможность развития личности, человеческой индивидуальности Ребёнок, по образному выражению А.Н. Леонтьева, должен "прожить обучение", то есть когда обучение становится частью личной жизни учащегося, приобретает для него глубокий пpaктический смысл. При этом приоритетной является педагогика гуманистическая, личностно-ориентированная, развивающая. Чем сильнее принуждение, тем сильнее реакция отторжения. Лишь немногие дети в обычных школах сохраняют интерес к учению....
07 07 2026 23:49:39
В основу внеклассного мероприятия положена идея некогда популярной телевизионной передачи «Детектив-шоу». Игра предназначена для учащихся 9–11-х классов. Задания требуют умения логически мыслить, расширяют кругозор учащихся, формируют способности к преодолению препятствий. Развивают коммуникативные и познавательные УУД. Подготовка и проведение этого мероприятия сплачивает учащихся, учит действовать сообща....
06 07 2026 14:12:49
Цель урока – познакомить учащихся со строением цветка....
05 07 2026 21:58:35
На уроке учащиеся самостоятельно изучают виды кровотечений и способы оказания первой помощи в процессе решения проблемных задач. Работа в группах способствует развитию навыков сотрудничества, стимулирует к творческому поиску решений, вовлекает больше учащихся в учебный процесс, повышает мотивацию....
04 07 2026 2:35:15
Тема урока дает возможность учителю и ученикам расширить представление о наследственности и изменчивости организмов, расширяет знания учащихся о генетических заболеваниях, о методах, используемых при диагностике различных патологических заболеваний, передаваемых по наследству, и их профилактике.
...
03 07 2026 10:49:29
Урок раскрывает особенности внешнего строения пресноводной гидры в связи со средой обитания, размножения и индивидуального развития, показывает родство многоклеточных с одноклеточными животными. На уроке учащиеся обучаются распознавать на таблицах и рисунках различные клетки тела гидры, в работе с учебником находить главные мысли в тексте параграфа, составлять рассказ....
02 07 2026 0:44:49
Урок первичного предъявления новых знаний, раскрывающий роль бактерий в природе и в жизни человека. Второй урок после изучения строения и жизнедеятельности бактерий в теме «Бактерии» в программе основного общего образования по биологии, 6−9-й класс, В.В. Пасечника, В.В. Латюшина, В.М. Пакуловой. Цель урока: сформировать общее представление о бактериях как важном компоненте биосферы; раскрыть положительное и отрицательное значение бактерий в хозяйственной деятельности человека....
01 07 2026 1:12:38
Занятие с целью познакомить учащихся с жизнью деревьев и кустарников зимой, с особенностями их формы, окраски, ветвления, расположения почек, с приспособленностью растений к зимним условиям....
30 06 2026 8:53:25
Работа выполнена в формате ЕГЭ, состоит из 3 частей, включающих 33 задания. Цели работы: установление фактического уровня теоретических знаний обучающихся по биологии за курс «Общей биологии» 10-го класса, их пpaктических умений и навыков, учебных компетентностей; соотнесение этого уровня с требованиями образовательного государственного стандарта....
29 06 2026 5:45:42
Мир родной природы чудесен. Растущему человеку всё любопытно. С детства возникает у людей способность видеть природу, дорожить ею. Правильно подобранные игры помогают закрепить и расширить знания по биологии, прививают любовь к малой родине. Именно в игровой деятельности учащийся приобретает первый жизненный опыт, познают себя, окружающий мир, учатся человеческим отношениям, уносят с собой в жизнь доброту, находчивость, смекалку.
...
28 06 2026 7:19:21
Углубленное изучение биологии не может ограничиваться лишь традиционными занятиями или чтением спецлитературы. Оно предполагает применение разнообразных форм индивидуальных и групповых занятий, в числе которых "биологический бой" является одной из самых эффективных для контроля и актуализации знаний учеников. Данная форма разработана автором и применяется на уроках и в процессе подготовки к биологическим олимпиадам, ее эффективность многократно подтверждена результатами учащихся....
27 06 2026 12:57:29
КВН для учащихся 5-х классов обобщает и закрепляет знания об осенних явлениях, развивает творческие способности детей, воспитывает бережное отношение к природе. Данное мероприятие может использоваться в рамках декады естественно-научного цикла....
26 06 2026 6:58:13
Ламарк называл два основных фактора эволюции: внутреннее стремление организмов к усложнению организации и активное влияние среды....
25 06 2026 16:53:29
Представлен материал, способствующий активации творческого самовыражения учащихся. На предлагаемом уроке используются активные методы – ученики в роли учителя и ученик как исследователь. Данные методы направлены на самопознание и развитие (интеллекта, общения, самооценки). По ходу урока применены элементы здоровьесберегающей технологии.
...
24 06 2026 18:51:22
Предложенный учащимся проект по теме "Основы селекции. Биотехнология" является межпредметным, т.к. дает возможность приобретения компетентности в сфере биологии, основ селекции, биотехнологии и информационных технологий. Стимулирует осмысление значения селекции как науки и биотехнологии, мер по охране здоровья....
23 06 2026 9:34:52
В ходе урока учащиеся знакомятся с функциями плазматической мембраны, рассматривают виды трaнcпорта через клеточную мембрану, находят взаимосвязь строения мембраны с выполняемыми функциями. На уроке используется групповая работа, лабораторная работа "Наблюдение плазмолиза и деплазмолиза в клетках кожицы лука", электронная презентация к уроку.
...
22 06 2026 22:34:34
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 игру....
21 06 2026 1:20:57
Данный урок состоит из нескольких конкурсов. Вопросы самые разные: это и загадки, и работа с рисунками, и знание пословиц, стихов, картин русских художников. В ходе урока можно закрепить и обобщить знания о побеге, его составных частях, роли в жизни растения, строении. Материал, подобранный для вопросов, развивает познавательный интерес к окружающему миру....
20 06 2026 0:12:36
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 ::
