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:
Систематизация педагогического наследия учителей в Виртуальном музее биообразования России....
17 08 2026 1:46:41
На данном уроке автор знакомит учащихся с изменениями во внешнем и внутреннем строении птиц, связанными с полетом. Учит учащихся совершенствовать умения проводить наблюдения за животными, узнавать изученных птиц в природе. Сравнивать между собой птиц и пресмыкающихся. Продолжает формирование умения работать с учебником, находить в тексте учебника и рисунках необходимые сведения для ответов на вопросы.
...
16 08 2026 1:49:41
На уроке создаются условия для самостоятельного усвоения учащимися знаний. Весь урок проходит без использования учебника. На уроке с новой информацией выступают и учитель, и сами учащиеся, которые заранее получили опережающее домашнее задание. Используются формы групповой и индивидуальной работы. На уроке развиваются пpaктические навыки работы с натуральными объектами, умение оценивать свою работу и работу своих товарищей.
...
15 08 2026 15:24:18
Представлен конспект комбинированного урока по теме: "Кровь - река жизни"....
14 08 2026 13:21:25
В КВН-игре принимают участие ученики 8-х классов. Игру проводят во время тематической недели биологии или после прохождения тем "Пищеварение", "Обмен веществ и энергии" и соответствующей подготовки комaнд-участниц. Данный КВН также можно провести как внеклассное мероприятие по биологии. ...
13 08 2026 7:27:39
В статье рассмотриваются некоторые формы обучения биологии, способствующие развитию творческих способностей учащихся. Рациональное сочетание различных приемов и средств обучения помогает нам организовать так работу детей, чтобы интерес, как к предмету, так и ко всему живому на планете не пропадал на протяжении всех лет обучения. А это приводит к осознанному глубокому усвоению знаний и развитию мышления обучающихся....
12 08 2026 8:32:39
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Разработка урока имеет целью ознакомление с разнообразием и хаpaктерными биологическими особенностями насекомых – вредителей культурных растений, их отрицательной ролью в пpaктической деятельности человека, а также раскрытие отрицательной роли насекомых как переносчиков возбудителей болезней человека и паразитов сельскохозяйственных животных....
11 08 2026 5:13:12
Данный урок является первым и основным при изучении большой темы "Наследственность и изменчивость". От понимания и усвоения основных понятий генетики будет зависеть успех изучения последующих уроков этой темы. Урок направлен на ознакомление и понимание учащимися основных понятий генетики. Ученики работают в рабочих листах и при необходимости они могут использовать эти "подсказки" на последующих уроках. Данное изложение материала позволяет учащимся осознанно, с пониманием формировать базовые знания. Простейшие генетические задачи вызывают интерес у школьников...
10 08 2026 16:35:22
Разработка урока по теме "Водоросли", ориентированный на учебник В.В. Пасечник. Этот урок является первым по теме. Цель данного урока – познакомить учащихся с группой растений, называемых водорослями, с их средой обитания; раскрыть особенности строения тела одноклеточных и многоклеточных водорослей и дать представление о способах их размножения....
09 08 2026 1:12:54
В данной работе использован метод проектов, который позволяет развивать познавательные интересы учащихся, умения самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном прострaнcтве. Данный проект поможет детям проявить себя, обрести уверенность в собственных силах, благоустроив школьный двор....
08 08 2026 0:35:30
Предмет исследования – изучение, состояние и охрана экологии природно-технической системы Золинского пруда как части природного комплекса села Золино, так как это было излюбленным местом отдыха жителей и гостей Барышского района Ульяновской области с 1975 года. На территории проводились экологические операции учащихся школы «Река моего детства», «Живи родник», «Первоцветы», краеведческие исследования «Музей под открытым небом», походы и экскурсии....
07 08 2026 16:33:23
Материал урока может быть использован при подготовке к урокам по общей биологии в 9 – 11-х кл. по теме "Основы генетики",
при подготовке учащихся к сдаче экзамена в форме ЕГЭ, для проведения элективных курсов по теме "Генетика человека".
При проведении данного урока возможно использовать местный материал, касающийся донорства в своем регионе.
...
06 08 2026 23:39:30
Урок позволяет раскрыть особенности строения и образа жизни птиц разных экологических групп.
...
05 08 2026 3:45:34
Использование информационно-коммуникативных технологий в современном обществе приводит к изменению приоритетов важности отдельных технологических умений. Такое изменение приоритетов, приводящее к отмеченному выше изменению понятия грамотности, сказывается и на изменении содержания образования. Использование информационных технологий может обеспечить существенную экономию учебного времени....
04 08 2026 8:16:35
Эту сказку можно использовать на уроках окружающего мира по теме “Защита окружающей природы”, на уроках биологии по теме «Роль человека в природе. Роль школьников в охране природы. Правила поведения в природе», на классных часах, на занятиях экологического кружка для воспитания бережного отношения к природе....
03 08 2026 4:22:12
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....
02 08 2026 9:35:14
Обобщение и повторение в виде урока-игры по теме «Историческое развитие растительного мира на Земле»....
01 08 2026 1:25:44
Цель урока: познакомить обучающихся с многообразием и значением плодов, способами распространения семян....
31 07 2026 12:26:59
Конспект составлен на основе текстового материала учебника биологии 5-го класса под ред. проф. И.Н. Пономаревой, заданий рабочей тетради к учебнику, краеведческого материала, презентации и электронных образовательных ресурсов ЕК ЦОР. Урок знакомит с вредными и полезными для человека живыми организмами; раскрывается значение сохранения природного разнообразия; хаpaктеризуется значение живых организмов для человека и природы....
30 07 2026 9:13:15
Содержание урока носит комплексный хаpaктер, учащиеся знакомятся с общими признаками класса, получают дополнительную информацию об амфибиях. Материал к уроку подготовлен вместе с учащимися.
...
29 07 2026 5:50:17
Основная цель занятия — формирование представлений об опopных системах живых организмов и их значении в жизни организмов. В начале урока на доске записана тема урока и перед учащимися ставится проблема: «Почему человек сидит, лежит, листья на ветру не ломаются, а лиса на бегу не складывается пополам?»...
28 07 2026 7:11:50
Достижение высоких результатов образования возможно тогда, когда технологии дифференцированного обучения будут строиться на основе психологических закономерностей усвоения и развития учащихся с разным уровнем познавательных возможностей....
27 07 2026 6:15:23
Урок носит выраженную пpaктическую направленность, что способствует активизации познавательного интереса учащихся с ограниченными возможностями здоровья, развитию интереса к исследованиям, учит их логически мыслить, делать сопоставления, выводы, позволяет воспринимать учебный материал через различные каналы....
26 07 2026 5:50:55
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.
...
25 07 2026 9:11:29
Цели урока: показать хаpaктерные особенности более сложной организации червей по сравнению с кишечнополостными (во внешнем строении) на примере кольчатого червя; выяснить значение дождевых червей в почвообразовательном процессе.
...
24 07 2026 0:54:35
Предлагается четыре варианта задач по генетике. В каждом варианте три задачи по моногибридному скрещиванию, дигибридному скрещиванию и скрещиванию, сцепленному с полом.
...
23 07 2026 19:27:26
Технология развития критического мышления даёт возможность использовать имеющиеся знания учащихся при изучении новой темы. Учащиеся овладевают различными способами самостоятельной работы с информацией, её интегрирования, фиксации и обработки. В статье представлена модель урока по биологии, разработанная в рамках данной технологии.
...
22 07 2026 10:31:19
Одним из методов обучения, который используется для успешной реализации задач объединения дополнительного образования, является метод проектов. Он помогает органично интегрировать знания учащихся из различных областей при решении одной проблемы, дает возможность применять полученные знания на пpaктике. Проектный метод способствует повышению мотивации, развитию творческой активности и самостоятельности, навыков исследовательской работы и вместе с тем повышает качество образования....
21 07 2026 13:12:22
Организация лабораторных работ с использованием методических пособий для учащихся дает возможность преподавателю реализовывать цели изучения курса биологии, включенные в стандарт. Таковыми являются: освоение знаний; овладение умениями; развитие познавательных интересов, интеллектуальных и творческих способностей; воспитание; использование приобретенных знаний, умений в повседневной жизни.
Освоение материала учащимися при выполнении лабораторной работы направляется инструкциями, в которых указана последовательность выполнения действий, предусматриваются ответы на вопросы, заполнение схем, таблиц и т.д.
Подбор заданий и вопросов преподаватель осуществляет, ориентируясь на наклонности, способности и интересы учащихся, тем самым реализуется индивидуальный подход.
...
20 07 2026 21:26:52
Урок биологии в 6-м классе ставит перед учащимися проблему: могут ли растения существовать обособленно, без окружающей среды?...
19 07 2026 7:18:12
Интеллектуальная игра по экологии родного края «Звёздный час» расширяет кругозор школьников о родном крае, создает условия для развития их интереса к изучению биологии и экологии, краеведческого материала, умений проявлять индивидуальные качества, способствует проявлению творческих способностей детей. Использование презентации позволяет познакомиться не только с теоретическим материалом, но запомнить внешний вид растений и животных, о которых идет речь в игре....
18 07 2026 9:58:28
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок проводится с опорой на презентацию. В данной разработке использованы различные приемы: проблемные вопросы, загадки, схемы, рисунки, которые вызывают у учащихся положительные эмоции, повышают интерес к урокам биологии. Цель урока: изучить строение цветка, раскрыть биологическое значение частей цветка, дать представление об обоеполых и однополых цветках, однодомных и двудомных растениях....
17 07 2026 21:48:52
В работе показано строение и значение коры больших полушарий головного мозга; даны биологические понятия по строению и значению коры больших полушарий; усвоение знаний об особенностях строения головного мозга.
...
16 07 2026 1:28:16
Мероприятие повышает интерес детей к изучению биологии, расширяет их кругозор, воспитывает позитивное отношение к окружающей нас природе, развивает творческий потенциал учащихся....
15 07 2026 4:32:19
Урок комплексного изучения материала призван раскрыть взаимоотношения между организмами внутри популяции, между организмами разных видов, взаимосвязи организмов с факторами неживой природы, изучить сущность борьбы за существование как основного фактора эволюции, познакомить с ее формами....
14 07 2026 22:34:13
Занятие с целью познакомить учащихся познавательным процессом "память", его физиологическим механизмом и особенностями....
13 07 2026 20:30:34
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....
12 07 2026 3:11:45
На уроке по ландшафтному дизайну ученики знакомятся с искусством озеленения территории; украшают земельный участок малыми архитектурными формами. В форме диалога специалисты ландшафтного бюро (ученики) предлагают заказчику варианты оформления приусадебного участка.
...
11 07 2026 2:58:42
Игровая форма данного урока выбрана с целью повышения интереса к предмету, развития биологического мировоззрения, создания условий положительной мотивации школьников. Учащимся будет предложено определить экологические группы птиц на основе изученных тем по многообразию данного раздела, работать с опopными таблицами, схемами, картами и текстом.
...
10 07 2026 14:24:42
На уроке по теме "Успехи селекции" учащиеся обобщают фактический и теоретический материал
по основам селекции. Углубляют знания об использовании сортов растений и пород животных в
настоящее время в фермерском хозяйстве и на приусадебном участке....
09 07 2026 20:35:50
Данная разработка урока входит в методический комплекс уроков по теме "Семя". Учащиеся самостоятельно исследуют состав семени, делают выводы и предположения. Материалы урока дают возможность поставить исследовательскую задачу, разработать материал и защитить его в рамках короткого времени....
08 07 2026 11:37:43
Представленная статья содержит сведения о том, как творчески подойти к проведению заключительного урока по биологии у выпускников школы....
07 07 2026 7:35:30
В руки ребят попал старинный мaнycкрипт, некоторые участки которой со временем оказались утерянными. Для их восстановления требуется совершить виртуальное путешествие в сказочную страну Растений-Легенд. Путь туда лежит через четыре "долины" - "Долину Загадок", "Долину Свитков", "Долину Мифов", "Долину Прагматиков"....
06 07 2026 6:48:41
Урок позволяет раскрыть особенности строения и образа жизни птиц разных экологических групп.
...
05 07 2026 4:25:42
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....
04 07 2026 18:26:45
Вегетативное размножение — это размножение частями растений: побега, корня, листа либо группами соматических клеток этих органов. Такое размножение — одно из приспособлений для образования потомства там, где затруднено пoлoвoе размножение....
03 07 2026 17:50:32
Интеграция учебных предметов – новация, получившая широкое распространение. Под интегрированным обучением понимается процесс создания новых дидактических эквивалентов, отражающих тенденции интеграции современной науки. Интегрированное знание является информационно более емким и направлено на интеллектуальное развитие личности. В интегрированном содержании заключено больше возможностей для формирования альтернативного мышления учащихся. Развитию учащихся способствует интегрированный урок биологии и литературы «Судьбы генетики в нашем Отечестве. Роман В.Дудинцева «Белые одежды»....
02 07 2026 16:39:27
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....
01 07 2026 17:35:55
На уроке проявляются большие возможности для экологического воспитания учащихся, раскрывается роль уроков химико-биологического цикла в воспитании экологически грамотного поколения с экологической ответственностью....
30 06 2026 11:11:26
Данный урок является одним из вариантов уроков с применением компьютерных технологий. Применяя на уроках компьютерную технику, а также разнообразные формы, методы и педагогические техники, можно повысить плотность урока, интенсифицировать его, сделать урок интересным и содержательным. Урок с использованием компьютера вызывает у ребят большой интерес, а это, в свою очередь, помогает успешному усвоению материала. Резко повышается активность учащихся на уроке, они включаются в процесс мышления и обучения....
29 06 2026 8:22:29
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 ::
