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 учебном процессе мною используется технология поэтапного формирования умственных действий М.Б. Воловича по теории Гальперина. Технология включает в себя следующие этапы: понимание, осмысление, запоминание, воспроизведение. Вашему вниманию предлагается урок с новой темой, где затрагивается первый этап- понимание. Такой подход в обучении позволяет облегчить выполнение ДЗ, использовать дополнительный материал, который необходим для подготовки к олимпиадам, корректировать знания (на этапе осмысления), осуществлять "педагогику сотрудничества".
...
04 07 2026 14:19:15
В моей работе тесно соединились две области деятельности – учебная и внеклассная. Я смогла их соединить благодаря развитию живого уголка. В основе моей профессиональной деятельности, как учебной, так и деятельности по авторской программе, объединения детей и подростков в школьное биологическое общество «Импульс» лежит развитие живого уголка, природоохранная и исследовательская направленность.
...
03 07 2026 10:40:43
Урок призван сформировать представление о вирусах как о неклеточной форме жизни, их строении, жизнедеятельности, значении....
02 07 2026 7:31:50
Урок изложения нового материала, который позволяет сформировать у учащихся 10-го класса представление о вирусах как неклеточной форме жизни, их особенностях строения и жизнедеятельности, а также о профилактике и мерах борьбы с вирусами – возбудителями болезней человека. Урок помогает учащимся развивать умения анализировать, обобщать и систематизировать полученные знания. В ходе урока учащиеся осваивают умения самостоятельно изготовлять ватно-марлевые повязки, необходимые при эпидемиях гриппа....
01 07 2026 17:34:38
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Предложенная форма изложения известных (и не очень) фактов о жизни и труде М.В. Ломоносова воспитывает патриотизм учащихся, а также подает пример нестандартного подхода к изучению проблемы. Материалы статьи предназначены для классного часа, а также рекомендованы всем любителям «живой» истории....
30 06 2026 15:11:47
Данный урок относится к системе уроков раздела "Генетика и селекция" рассчитан на два академических часа. Изложение учебного материала производится методом объяснения с использованием ИКТ, которые активно применяются на протяжении всего урока. Объяснение наследования, сцепленного с полом, изучается на примере наследования заболевания гемофилией, на данном этапе урока прослеживается межпредметная связь с историей России, что повышает интерес учащихся к изучению этой темы....
29 06 2026 5:20:29
Урок биологии по теме «Двойное оплодотворение». Учащиеся узнают новый материал и закрепляют ранее полученные знания по темам «Цветок» и «Плод». Ведется с применением ИКТ....
28 06 2026 8:35:28
Данная работа представляет собой урок биологии в 6-м классе по теме "Плотоядные растения". Урок разработан по программе И.Н. Пономаревой. Проводится как резервный час по теме «Основные процессы жизнедеятельности растений», сопровождается презентацией....
27 06 2026 11:32:12
Предлагаемый урок-игра может быть использован, как обобщающий. Форма урока даёт возможность создать условия для успешной деятельности учащихся, а также совершенствовать их знания, умения, навыки. Предлагаемый урок позволяет выявить степень усвоенности пройденной темы.
...
26 06 2026 12:52:25
Урок разработан для учащихся 5-го класса, насыщен новыми терминами, большим объемом нового материала, но использование современной информационной технологии и игровых элементов позволяют сделать урок интересным и легким в восприятии материала.
...
25 06 2026 15:15:36
"Наследственные заболевания человека" – одна из учебных тем, вызывающих неподдельный интерес учащихся. Ученики интересуются: "Как и почему это происходит? Со временем я стану родителем, что нужно сделать, чтобы избежать или смягчить проявление наследственных заболеваний?..". Все перечисленное учитывает и решает внеклассное мероприятие по биологии – обучающая ролевая игра "Наследственные заболевания человека" с компьютерной презентацией....
24 06 2026 9:19:58
На представленном уроке используются примеры из художественной литературы, живописи, музыки. Фиксация внимание на ярком, необычном развивает способность запоминать, а образное восприятие явлений и процессов облегчает обучение....
23 06 2026 23:11:29
Урок по УМК Пасечника В.В. Планируемые результаты обучения: учащиеся умеют определять понятие «экологические факторы» и объяснять их влияние на живые организмы; развивается умение работать с текстом и иллюстрациями учебника; формируются элементы экологической культуры. Деятельность учащихся: работа с видеофильмом, текстом и иллюстрациями учебника, сотрудничество с одноклассниками....
22 06 2026 17:42:19
Урок биологии в 6-м классе ставит перед учащимися проблему: могут ли растения существовать обособленно, без окружающей среды?...
21 06 2026 22:24:40
Одной из самых привлекательных профессий для нынешних выпускников школ является профессия «дизайнер», так как ее деятельность направлена на создание комфортной, эстетически оформленной среды обитания человека. Кружок «Ландшафтный дизайн» направлен на изучение основных закономерностей дизайна, технологию создания культурного, эстетически оформленного по правилам ландшафтного дизайна цветника, приусадебного участка....
20 06 2026 9:28:38
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Презентация формирует знания об особенностях организации грибов, их многообразии, роли в природе и жизни человека. Презентация может быть использована для углубленного изучения темы и при подготовке к ЕГЭ. Теоретический материал изложен в виде удобных таблиц, схем. Цветом выделены основные понятия темы, содержится много иллюстраций. Процесс обучения становится понятным и интересным....
19 06 2026 7:12:13
На уроке изучаются возможности использования приемов для формирования личности учащихся на уроках биологии, проводится диагностика пpaктического применения приемов, формируется среда личностно ориентированного развития учащихся....
18 06 2026 6:18:33
Сценарий мероприятия, посвященного формированию здорового образа жизни. Проводится в форме конференции школьного научного общества. Целью этого мероприятия является профилактика вредных привычек у школьников. Сценарий включает интересные факты, способствующие повышению интереса к данной проблеме....
17 06 2026 14:14:25
Обобщающий урок по биология в 8-м классе с количеством учащихся - 6 человек. Цель урока: расширить знания учащихся о свойствах анализаторов, об их взаимодействии и взаимозаменяемости; показать роль нервной системы в приспособлении организма человека к условиям среды и способности реагировать на их изменения; обобщить знания об органах чувств.
...
16 06 2026 2:40:14
Урок-путешествие, целью которого является сформировать представление о витаминах и авитаминозах, нормах рационального питания, развивать творческое мышление и интеллектуальные способности учащихся, а также эстетическое и физическое воспитание учащихся....
15 06 2026 1:47:45
В процессе работы над заданиями ученики должны давать определения понятиям "мутация", "геномные, хромосомные, генные мутации"; классифицировать и объяснять их возникновение в клетке, обобщать и формулировать выводы; научиться работать самостоятельно с материалом, предложенным учителем; выполнять конкретные задания и объективно оценивать свои знания.
...
14 06 2026 22:11:56
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....
13 06 2026 4:25:51
Разработка построена по технологии личностно ориентированного урока. Урок способствует формированию умений учащихся самостоятельного поиска ответов на проблему, развитию коммуникативных способностей и способностей к самоанализу....
12 06 2026 10:26:47
Урок проводится за счет резервного времени с учетом повторения, обобщения, систематизации и контроля знаний учащихся. Учащиеся должны хорошо усвоить особенности жизненных процессов основных отделов низших и высших растений. Урок способствует развитию речи, логического мышления, коммуникативных способностей учащихся и воспитывает экологическую культуру.
...
11 06 2026 15:29:45
Знание студентами медицинских колледжей и медицинских училищ темы «Эволюция человека» важно как с позиций формирования мировоззрения, так и востребованности знаний в будущей профессии. В работе показана эффективность использования приема эвристической беседы для достижения образовательных целей занятия; рассмотрена методическая реализация представленного технологического приема; приведен анализ выполненных студентами проверочных работ....
10 06 2026 4:19:28
В статье представлен опыт пропаганды здорового образа жизни среди учащихся с целью изменения отношения детей и подростков к вредным привычкам....
09 06 2026 20:57:59
На уроке биологии по теме "Генетика и человек" обобщются знания о материальных основах наследственности и изменчивости, отpaбатывается терминология, дети учатся работать в группах.
...
08 06 2026 22:50:41
География Иркутской области – обязательный предмет в средних школах Иркутской области в 8-9-х классах. На уроке дается хаpaктеристика природы, населения, экономики, экологии как единого целого. Изучение природы своей области необходимо школьникам, так как они должны хорошо представлять себе, каковы естественные богатства родного края, как они используются в народном хозяйстве. Это помогает не только расширить кругозор, но и поможет правильно выбрать профессию в будущем....
07 06 2026 5:33:13
Пищеварение человека — совокупность процессов, обеспечивающие физические и химические изменения пищи с последующим всасыванием питательных веществ в кровь и лимфу называют пищеварением. Пищеварительный процесс осуществляет извлечение питательных веществ из продуктов питания и их утилизацию....
06 06 2026 3:24:58
В школьном курсе обучения биологии лишайники – одна из наименее изучаемых групп низших растений. Так, в программе В.В. Пасечника эта тема изучается в 6-м классе в течение одного учебного часа. В связи с чем автор считает необходимым на уроке не только заинтересовать учащихся этими уникальными организмами, но и дать более широкое представление об их строении, жизнедеятельности, размножении, особом способе питания....
05 06 2026 22:11:24
Клуб выходного дня - форма внеклассной работы, позволяющая преодолеть психологические барьеры между учащимися разных возрастов, развивать их творчество, самостоятельность и самодеятельность, коммуникативные навыки; способствующая активному включению родителей в досуговую деятельность ребенка и его окружения. Подобный праздник можно посвятить любому животному или растению, за которым дети ухаживают и наблюдают. Учащиеся целенаправленно работают с источниками информации, расширяют кругозор, бережнее и внимательнее относятся к окружающей их живой природе.
...
04 06 2026 10:15:18
Использование презентации, мультимедийного проектора, учебного электронного пособия, опopных схем, условных знаков, алгоритмов действия при решении генетических задач, игры на уроке позволяет быстро вовлечь учащихся в работу, оптимально организовать их деятельность, обеспечивая обратную связь.
...
03 06 2026 1:25:24
Цели урока: образовательная – познакомить с особенностями строения и функциями клеточных структур эукариотических клеток, определить роль каждого органоида в жизни клетки, сформировать представление о клетке, как о целостной самовоспроизводящейся живой системе, научиться распознавать органоиды по внешнему виду; развивающая – развить у учащихся интерес к биологической науке, предметное мышление, умение анализировать и сопоставлять факты, выделять главное в тексте, логическое мышление, различные виды памяти; воспитательная – формирование у учащихся бережного отношения ко всему живому на нашей планете, представления об уникальности каждого организма....
02 06 2026 1:15:31
На уроке рассматривается ода Ломоносова «Вечернее размышление о Божием величестве при случае великого северного сияния». На примере показывается, что научные труды Ломоносова не только прокладывали пути современному знанию, но и устремлены в будущее, к нам. По ходу урока учащиеся работают в электронном конспекте....
01 06 2026 17:10:30
Цель: рассмотреть деятельность человека, анализируя его созидательную и разрушительную роль в природе и обществе, используя полученные знания на уроках биологии, обществознания, истории.
...
31 05 2026 11:46:46
Сегодня мы поговорим о покровных тканях, они располагаются на поверхности органов растения и пpeдoxpaняют их от высыхания, перегрева, механических и химических воздействий. Кроме этого она обеспечи…...
30 05 2026 20:34:32
Цели урока: создать условия для открытия учащимися особенностей работы сердца, способов регуляции работы сердца; способствовать развитию умения планировать предстоящую деятельность, находить способы решения проблем, оценивать достигнутое....
29 05 2026 4:24:20
На данном уроке дети знакомятся с внешним и внутренним строением сердца человека....
28 05 2026 7:17:11
Урок позволяет раскрыть особенности строения и образа жизни птиц разных экологических групп.
...
27 05 2026 18:24:15
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....
26 05 2026 2:15:28
Проведение устных журналов, где учащимся приходится самим готовить материал, презентации к нему, составлять и решать задачи, отстаивать свою точку зрения – это один из возможных вариантов активизации деятельности учащихся. Данный журнал может быть использован на уроках географии, биологии, истории или как звено в цепочке внеурочных мероприятиях, посвященных истории развития знаний о селекции растений и великих селекционерах....
25 05 2026 15:15:37
Основная цель урока: познакомить учащихся с различными способами опыления у цветковых растений, рассмотреть приспособления к различным способам опыления, возникшим в ходе эволюции, сформировать умения выделять главное, сравнивать, систематизировать особенности насекомоопыляемых и ветроопыляемых растений, продолжить формирование умения работать с учебником, способствовать этическому воспитанию детей, прививать любовь к природе....
24 05 2026 14:15:32
Урок знакомит со строением и функциями глаза и его частями, взаимосвязью на конструктивном уровне. Вводятся новые термины и понятия (глазное яблоко, склера, роговица, сосудистая и радужная оболочки, зрачок, хрусталик, стекловидное тело, палочки, колбочки, желтое пятно, слепое пятно). У учащихся формируется бережное отношение к своему здоровью....
23 05 2026 20:36:54
Основная цель урока - сформировать научное представлении о клеточном строении организма человека, строении и функциях органоидов клетки.
...
22 05 2026 21:55:51
Познавательный интерес – глубинный внутренний мотив, основанный на свойственной человеку врождённой познавательной потребности. Отсутствие интереса у школьников – показатель серьезных недостатков в обучения. Именно благодаря интересу знания могут стать движущей силой развития интеллекта и важным фактором воспитания всесторонне развитой личности....
21 05 2026 21:47:48
Дана комплексная хаpaктеристика Тихого океана. Интеграция знаний из географии, биологии, экологии. Создание «визитной карточки» (герба) Тихого океана. Развитие интереса к предметам....
20 05 2026 4:37:16
Программа элективного курса предназначена для учащихся 9-го класса и носит межпредметный хаpaктер. Содержание курса расширяет представления учащихся о значении органических и неорганических веществ для живых организмов, а также углубляет понятие о связи строения и функций молекул. Интеграция данного курса с химией, биофизикой, нейрохимией, токсикологией, фармакологией, медициной позволяет расширить круг проблем, связанных с реакцией живых систем на те или иные химические вещества.
...
19 05 2026 11:49:24
Урок позволяет повторить и обобщить знания о бесполом, пoлoвoм размножении, их биологической сущности, значении вегетативного размножения в сельском хозяйстве, о митозе и мейозе, а также об эволюции гамет и особенностях их строения. Углубляются знания о cпepматогенезе и овогенезе, обсуждается современная демографическая ситуация в России, возможные пути решения проблемы демографического спада.
...
18 05 2026 19:16:31
Возможно распространения клеща в глубокие слои кожи и внутренние органы. В запущенной форме страдает структура печени, ренальной системы, лимфоузлы....
17 05 2026 4:39:13
Презентация может быть использована в ходе объяснения новой темы.
...
16 05 2026 16:40:55
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 ::
