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:
Урок является расширением темы "Природные зоны Африки". При его подготовке используется большое количество дополнительного материала: музыка, слайды, сообщения учащихся. Подобное изложение материала повысит интерес учащихся к изучаемым темам и улучшит усвоение предмета. Данный материал может быть использован и во внеурочное время, и для подготовки предметной недели по естественным наукам....
11 06 2026 4:10:47
Представлена программа тематического планирования курса биологии. Содержание программы систематического курса биологии сформировано на основе принципов: соответствия образования потребностям общества; учета единства содержательной и процессуальной сторон обучения. Представлены календарно-тематические планы для 5–11-х классов....
10 06 2026 13:15:28
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Структура урока предполагает активный поиск при изучении нового материала. Учащиеся сами выдвигают обучающие задачи в соответствии с темой. Используются следующие методы: эвристическая беседа; проблемное изложение изучаемого материала; частично-поисковая исследовательская деятельность; коммуникативные технологии....
09 06 2026 5:38:12
Разработка открытого урока биологии в 8-м классе. Этот комбинированный урок с применением ИКТ, построен с учетом самостоятельного добывания знаний обучающимися по новой теме как индивидуально, так и в группах. Основные задачи урока: определить функции основных физиологических систем и органов, их образующие; провести анализ конкретных связей между функциями органов и частями тела....
08 06 2026 4:24:55
Цель проекта: научить учащихся проводить научные биологические и химические эксперименты, обpaбатывать полученную информацию, анализировать и сравнивать полученные результаты, делать прогнозы, проводить социологический опрос, решать задачи с производственным содержанием, работать с компьютером, использовать Интернет....
07 06 2026 8:20:30
Урок природоведения в 5-м классе с использованием информационных коммуникативных технологий. В разработке представлен план урока. Содержание урока позволяет закрепить и обобщить знания о строении Земли, о гипотезах происхождения Земли и Солнечной системы; о сущности землетрясений, извержении вулканов, возникновении смерчей; о погоде и осадках; об атмосфере и гидросфере; об особенностях Земли, обусловивших существование на ней жизни....
06 06 2026 19:19:42
Использование разных педагогических приемов во время урока способствует развитию активной познавательной деятельности учащихся. Одним из таких приёмов является написание творческих работ учащимися. Они развивают образное и логическое мышление, раскрывают таланты и творческие возможности детей, будят фантазию и воображение, вызывают интерес к теме....
05 06 2026 16:16:48
Содержание материала урока предусматривает: изучение морфологических признаков редких видов растений Ставропольского края, знакомство с их многообразием, выявление причин сокращения численности исчезающих видов растений, конкретизация природоохранных мероприятий флоры края. Кроме того, учебный материал нацелен на воспитание сознательного и уважительного отношения у школьников к родной природе....
04 06 2026 17:59:50
Урок биологии, раскрывающий особенности внешнего и внутреннего строения рыб в связи с жизнью в воде....
03 06 2026 13:52:31
Тип круглые черви или Nemathelminthes – один из самых многочисленных среди царства животных. Насчитывается больше 20 000 видов. Размеры варьируют от 80мкм до 8 метров. Самки обычно крупнее самцов. Все представители обладатели двусторонней симметрии....
02 06 2026 14:53:36
Представлена презентация для проведения урока по генетике по теме "Основные закономерности наследственности "(2 часа) и дополнительный материал, который может быть использован для развития познавательной активности на уроках биологии.
...
01 06 2026 23:22:47
Селекция животных использует широкий спектр методов выведения ценных пород. Новейшим и перспективным считается клеточная инженерия. В основе лежит передача наследственной информации через соматические клетки....
31 05 2026 10:25:54
В статье рассматривается материал по эволюции кровеносной системы животных. Даются определения понятия "кровь" и её компонентов. Урок построен на получении знаний из учебника и дополнительной литературы....
30 05 2026 15:54:49
Народная мудрость гласит: «Хороший уход и захудалого коня сделает скакуном». Цель урока - объяснить это высказывание, изучив явление фенотипической изменчивости, ее причины, свойства и значение. Урок позволяет продолжить формирование умений и навыков самостоятельной работы, анализа и установления причинно-следственных связей....
29 05 2026 9:46:15
Введение технологии кейс-стади связано с реализацией компетентностного подхода в образовании и требует смены парадигмы мышления в сторону системно-деятельностного подхода. Урок интересен тем, что переpaбатывается огромный массив информации, и в уроке появляются два кейса (кейс документов и кейс решения проблемной ситуации)....
28 05 2026 21:20:24
Сегодня перед учителем стоит задача развивать в учениках умение быстро находить, обpaбатывать, усваивать научную информацию, умение принимать самостоятельные и осмысленные решения в процессе коллективного учебного исследования. Учителю необходимо создавать условия для такого развития учащихся, искать формы и методы различной деятельности на уроках. Предлагаю вариант урока по изучению водорослей в 7-м классе, в котором использую инструктивно-технологическую карту. Такие карты эффективны при изучении большого теоретического материала.
...
27 05 2026 2:43:20
Одна из самых сложных загадок природы – создание генетического кода. Этапы синтеза белка рассматриваются на примере решения задачи. Презентация с видеофильмом, анимацией, задачами позволяет понять и закрепить материал. А электронные тесты на этом же уроке выявят пробелы в знаниях. Урок рассчитан на пару, но при желании его можно разделить на 2 урока....
26 05 2026 1:27:43
Микроэволюция – это процесс перестройки генофонда популяций под влиянием внешних факторов, в результате чего появляются новые виды....
25 05 2026 16:49:12
Отряд насчитывает 17 семейств. Размеры представителей колeблются от 7см до 5м в длину. Обладают большим количеством зубов в форме конуса, поэтому предполагалось, что Кистеперые – хищники....
24 05 2026 23:35:30
Мною разработан цикл уроков по курсу "Животные", которые включают в себя разделы программы "Здоровье", такие как самопознание (жизнь животных в природных сообществах и их роль в жизни человека), гигиенические правила и предупреждение инфекционных заболеваний, питание и здоровье.
Урок "Многообразие паукообразных. Клещи — их роль в природе и жизни человека" из этого цикла....
23 05 2026 2:29:38
Урок-презентация разработан с использованием компьютерных технологий, основной теоретический материал отражен в презентации. Проведение урока в такой нестандартной форме способствует повышению мотивации учащихся. Основной целью урока-презентации является знакомство учащихся с особенностями строения животной и растительной клетки.
...
22 05 2026 1:54:12
Урок помогает сформировать у школьников убеждение в том, что процесс зародышевого развития осуществляется поэтапно и на основе вполне определенных биологических закономерностей....
21 05 2026 21:34:48
Урок проводится в 3-й четверти в виде путешествия по станциям. Задачи урока: актуализировать знания учащихся об отравлениях, глистных заболеваниях, первой помощи при отравлениях....
20 05 2026 17:40:40
В статье раскрывается специфика организации педагогического процесса, направленного на формирование исследовательской компетентности. Автор, на основе собственного опыта, выделил основные проблемы сопровождения учебного исследования и позицию учителя в решении возникающих вопросов....
19 05 2026 0:29:48
Ролевая игра-пресс-конференция по теме "Капуста - ценная овощная культура". Урок или внеклассное мероприятие проводится в форме нестандартного обучения, пресс-конференции. Это даёт возможность рассмотреть данный материал в расширенном объёме информации, используя игровую технологию. Данный тип урока способствует усвоению и закреплению знаний, так как сами учащиеся становятся активными участниками познавательного процесса....
18 05 2026 20:41:26
На уроке в фронтальном опросе формируется речь, развиваются умения обобщать, сравнивать, делать выводы, мышление в решении биологических задач. Учащимся предлагается работа с наглядным анимированным материалом и интеллектуальная викторина "Своя игра" по теме урока. Развивается познавательный интерес к изучению собственного организма и биологии....
17 05 2026 6:31:24
Данная разработка представляет собой урок-пpaктикум по биологии для учащихся 10-х классов (УМК И.Н. Пономаревой). Материал может быть использован для проведения уроков экологии и полевых пpaктик. Эффективность данного занятия обеспечивается использованием элементов информационных технологий (электронные атласы-определители, презентация Microsoft Office PowerPoint).
...
16 05 2026 8:40:56
Статья посвящена вопросам применения технологии проблемного обучения на уроках биологии для повышения активизации познавательной деятельности учащихся; предлагается система различных методов и форм обучения, направленнуая на реализацию проблемно-поисковой деятельности учащихся.
...
15 05 2026 4:49:46
На проблемном уроке при введении материала школьники думают, анализируют, рассуждают, а на этапе воспроизведения, например, пишут стихи. Проблемный урок обеспечивает творческое усвоение знаний. Ученик проходит четыре звена научного творчества: постановку проблемы и поиск решения – на этапе введения знаний; выражение решения и реализацию продукта – на этапе воспроизведения знаний. Ученик формулирует учебную проблему, изучает проблему....
14 05 2026 9:56:23
Урок биологии в 8-м классе, на котором рассматриваются причины и меры профилактики сердечно-сосудистых заболеваний, виды кровотечений. В ходе пpaктикума закрепляются навыки оказания первой помощи при кровотечениях.
...
13 05 2026 12:46:48
Актуальность курса связана с всё более обостряющимися противоречиями между хозяйственной деятельностью человека и состоянием окружающей среды. Возрастающее влияние человека на природные системы требует перестройки биологического образования. Данная программа имеет цель: формирование экологического мышления у школьников....
12 05 2026 7:40:58
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Учащиеся знакомятся с особенностями строения головного мозга, функциями его основных отделов....
11 05 2026 11:11:39
Наше время хаpaктеризуется возросшей информированностью во многих областях науки и техники всех слоёв населения, в том числе и учащейся молодёжи. В этих условиях у современного школьника трудно вызвать удивление, изумление, приподнятое эмоциональное состояние, то есть чувства, которые в значительной степени питают стремление к знанию. Это, на мой взгляд, и обязывает искать пути, которые позволили бы обыденную, будничную учебную работу сделать более одухотворённой. Здесь я и прибегаю к тому, что использую на своих уроках поэзию, живопись; но особенно часто прибегаю к жанрам устного народного творчества....
10 05 2026 18:17:47
Предлагаемая работа содержит материал, в котором рассматривается разноуровневый подход к анализу функциональной грамотности школьника. Это помогает увидеть в каждый отрезок времени уровень сформированности функциональной грамотности, на котором совершается деятельность школьника, и перспективы его развития. К работе прилагается список литературы, в которой можно найти более подробное описание интересующих вопросов формирования функциональной грамотности, конспект урока по теме "Особенности организации одноклеточных", 7-й класс. Понимая функциональную грамотность школьника как способность человека вступать в отношения с внешней средой и максимально быстро адаптироваться и функционировать в ней, нами определена деятельность учителя и ученика.
...
09 05 2026 20:49:27
Урок биологии в 6-м классе по УМК Н.И.Сонина с применением модульной технологии и ИКТ....
08 05 2026 16:34:31
Урок для 9-го класса по двухчасовой программе курса биологии, разработанной авторским коллективом под руководством И.Н. Пономарёвой. Урок начинается с актуализации знаний о белках, их значимости в живом организме. Обучающиеся знакомятся с биосинтезом белков: слушают краткий рассказ учителя, работают в группе с текстом учебника, отвечают по карточкам у доски, используя слайды и таблицы, решают задачи в тетради и моделируют на планшете. Формулируют вывод и записывают его в тетради. На уроке задействованы все виды памяти.
...
07 05 2026 9:55:37
Скелетные мышцы, являясь активной частью опopно-двигательной системы, обусловливают передвижение тела в целом или перемещение его отдельных частей. В каждой мышце различают сокращающуюся часть — мышечное брюшко, или тело, и несокращающуюся часть — сухожилие....
06 05 2026 16:37:46
Десятиклассников заинтересовала проблема клонирования, и они захотели узнать об этом побольше в курсе общей биологии и вне его. Изучив историю вопроса, информацию о применении стволовых клеток, об овечке Долли, о "клонированных монстрах", о перспективах клонирования человека, мы разработали представленный здесь вариант. Диспут, демонстрация которого сопровождалась наглядными компьютерными иллюстрациями на большом экране, удался!...
05 05 2026 13:11:54
Урок биологии в 11-м классе с целью конкретизации понятия «факторы эволюции» на материале этапов антропогенеза. На уроке у учащихся формируются представления о том, какие факторы антропогенеза на каждом его этапе являлись главными, а какие – второстепенными....
04 05 2026 6:33:11
Изменчивость не создается человеком, он только подвергает органические существа новым жизненным условиям, и природа, действуя на них, вызывает их изменения....
03 05 2026 2:42:17
Урок проводится после изучения темы "Эволюционное учение" с целью формирования понимания взаимосвязи между знанием по теории эволюции и охраной среды. На уроке учащиеся приходят к выводу о том, что эволюционный подход необходим для планирования и предвидения результатов вмешательства человека в окружающую среду. Модель урока может быть успешно реализована не только на уроках биологии, но и на уроках по другим предметам: физики, химии, географии. ...
02 05 2026 3:13:41
Урок построен по методике критического мышления. Имеет межпредметную тематику (физика, биология, экология). Работа с текстами способствует развитию системного и творческого мышления учащихся, расширяет кругозор учащихся. На уроке используется классическая музыка в современной обработке.
...
01 05 2026 1:10:25
На уроке говорится о многообразии плодов, их значении в природе и жизни человека. Дается определение «плод», «околоплодник». Расширяется кругозор и творческая активность учащихся, умение логически мыслить. Происходит развитие навыков использования информационных технологий для решения познавательных задач. Воспитывается самостоятельность и аккуратность, а также бережное отношение к окружающему миру....
30 04 2026 2:44:34
Урок целесообразно проводить в 11-м классе после изучения главы "Развитие жизни на Земле". На уроке учащиеся знакомятся с фактами, которые расширяют знания по изучаемой теме,
вносят противоречия в представление о ходе эволюции органического мира. Урок основан на
использовании технологии критического мышления, групповой формы работы....
29 04 2026 8:26:47
Представляемый элективный курс - пример того, как такая наука, как психология, может быть привлечена для непосредственной пpaктической помощи человеку, решающему свои повседневные, порой очень трудные жизненные задачи. Динамизм эпохи и новая структура общества привели к тому, что у современного человека "список проблем" становится все длиннее: гиподинамия, избыток информации, недостаток эмоциональных контактов, большой процент суицида среди молодежи, алкоголизм, наркомания, психические заболевания и т.д. Содержание курса позволяет учителю выбрать различные методы проведения занятий: от лекционных и пpaктических до самостоятельной подготовки учащимися....
28 04 2026 13:58:43
Пpaктическая работа по биологии с использованием компьютерной технологии. На уроке ученики углубляют знания о метаболизме на основе изучения фотосинтеза как одного из вариантов пластического обмена. Привлечение учащихся к цели урока происходит через включение их в самостоятельную работу.
...
27 04 2026 0:43:35
Растительный мир Земного шара богат и многообразен, насчитывает более 500тыс. видов. Среди них встречаются мельчайшие микроорганизмы и гигантских размеров деревья. Некоторые виды тропических лиан и морских водорослей достигают 100 и более метров в длину....
26 04 2026 4:19:39
Вашему вниманию предлагается статья в которой вы познакомитесь с чёрными металлами. Узнаете о способах их получения и обработки.
...
25 04 2026 13:40:53
Урок-игра – одна из интересных форм обобщения знаний по классификации типа члeнистоногие; определяет место члeнистоногих в системе органического мира; закрепляет полученные знания....
24 04 2026 3:22:59
Размножается сосна семенами. Образование семян начинается на 30-40 году жизни. К этому времени на деревьях формируются женские и мужские шишки....
23 04 2026 2:11:51
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 ::
