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 по биологии проводится по принципу телевизионной передачи «Своя игра». На этой игре обучающиеся 8-х классов должны показать свои знания об анализаторах и органах чувств. Этот урок позволяет повысить познавательный интерес к предмету, развивает у учащихся логическое мышление и способности делать выводы, воспитывает чувства коллективизма и сопереживания....
09 02 2026 21:26:42
Решаем задачи С5 Совсем скоро экзамены, многие ученики максимум внимания уделяют теоретическим вопросам из части А и В, упуская задания части С, о чем говорят во время проверки работ их пустые блан…...
08 02 2026 21:34:20
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....
07 02 2026 3:38:19
На уроке учащиеся узнают о вкладах людей в историю Отечества и о том вкладе, который могут внести они сами.
...
06 02 2026 5:48:43
Цель урока: знакомство с особенностью строения жизнедеятельности бактерий; выяснение значения бактерий в природе и для человека....
05 02 2026 10:11:37
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 02 2026 3:51:15
Урок способствует формированию и развитию у учащихся не только предметных, но и общеучебных умений и навыков, ориентированных на развитие личности.
...
03 02 2026 3:45:14
Воду и минеральные вещества растения получают с помощью корней. Листья обеспечивают органическое питание растений. В отличие от корней они находятся не в почве,...
02 02 2026 15:33:22
Проведение приурочено к 1 декабря (Всемирный день борьбы со СПИДом). Усилия всего прогрессивного человечества направлены на борьбу с вирусом иммунодефицита человека. Самое трудное – начать. В каждой стране, в каждом обществе существует множество проблем, но проблема ВИЧ продолжает входить в круг первоочередных задач мирового масштаба. Поэтому очень важно информировать учащихся об этой проблеме. Предлагаемый сценарий образно и доступно дает представление о том, что такое СПИД....
01 02 2026 17:43:18
Урок "Как нам жить" ставит своей целью создание условий для осознания личной ответственности за состояние природы. Считаю необходимым учить детей вести дискуссию, уметь защищать свое мнение, формировать способность к рефлексии и совершенствовать коммуникативные навыки.
...
31 01 2026 22:22:57
Цель урока: обсудить с учащимися проблемы антропогенные загрязнения природной среды, его влияние на здоровье человека, последствия и пути решения данной проблемы.
...
30 01 2026 20:27:33
Урок "Удивительное царство - грибы" проводится с целью ознакомления с многообразием грибов, их пpaктическим значением в различных областях народного хозяйства, в жизни человека и природе в целом. Урок проходит в форме конференции, на которой выступают люди разных профессий....
29 01 2026 23:17:34
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....
28 01 2026 5:16:24
Предлагаемый материал целесообразно изучить на двух спаренных уроках. Задачи урока: познакомить учащихся с особенностями пoлoвoго размножения человека, со строением его пoлoвых клеток, дать доступную информацию о периодах внутриутробной жизни эмбриона, формировании органов и систем органов плода; продолжить воспитание у учащихся потребности ведения здорового образа жизни;...
27 01 2026 8:58:54
Изучение клеточного уровня организации жизни требует у учащихся развитого образного мышления. Цель моей работы – показать возможности новых технологий, методов и приемов, позволяющих развивать образное мышление при изучении растительной клетки и клеточной теории (тем, требующих большого иллюстративного материала и исторического подхода к изучению фактов)....
26 01 2026 10:48:20
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....
25 01 2026 22:45:20
Урок-конференция, диалоговая дискуссия, обобщение знаний материала по теме «Экосистемный уровень». Представление учащимися результатов исследовательской деятельности в 137 квартале Еткульского участкового лесничества о сохранении биоценозов....
24 01 2026 23:50:18
Статья посвящена формированию универсальных учебных действий на уроках биологии – метапредметным, проектным и информационным технологиям обучения....
23 01 2026 2:14:17
В статье рассматривается воспитательная и образовательная роль синквейна, методика составления дидактического синквейна, вариантность использования синквейна на уроках. Умение составлять синквейн – показатель того, что учащиеся знают учебный материал, умеют выделять наиболее хаpaктерные особенности изучаемого явления, процесса. Приведены наиболее удачно созданные, художественно оформленные синквейны....
22 01 2026 20:48:23
Курс биологии 8-го класса имеет важное пpaктическое значение для формирования навыков здорового образа жизни. При изучении темы «Дыхание» ученики получают знания о строении, физиологии, заболеваниях органов дыхания, их основных причинах и мерах профилактики. Также развиваются навыки научно-исследовательской деятельности, так как учащиеся готовят мини-проекты. Применение ИКТ-технологии способствует развитию познавательного интереса....
21 01 2026 11:55:11
Эта викторина, как и другие внеклассные мероприятия, помогает заинтересовать учащихся, повысить их мотивацию к изучению наук естественнонаучного цикла, актуализировать и закрепить полученные знания. Вопросы перемежаются по сложности. Есть совсем простые, что добавляет ученикам уверенности в собственных знаниях, повышает самооценку. Другие вопросы требуют смекалки или наблюдательности, умения логически мыслить, актерского мастерства. Вопросы ориентированы на конец первого полугодия, когда завершается изучение зоологии беспозвоночных.
...
20 01 2026 21:42:57
Урок проводится после изучения тем "Внешнее строение корня" и "Внутреннее строение корня". Урок комбинированный, с демонстрацией опытов. На уроке используется цифровой измерительный комплекс "Архимед" с датчиком кислорода.
...
19 01 2026 21:14:37
Цель занятия: изучение и первичное осознание особенностей строения, многообразия и значения основных семейств растений класса двудольных и однодольных....
18 01 2026 15:19:35
Цели урока: выделить признаки грибов как представителей самостоятельного царства; показать их сходство и отличие от растений и животных; изучить особенности строения, питания и размножения грибов; показать многообразие грибов в природе; определить роль грибов в природе и жизни человека....
17 01 2026 8:54:43
Цель урока: заставить задуматься учащихся над проблемами пьянства, отказаться от употрeбления спиртных напитков. Урок проводится в форме сюжетно-ролевой игры в курсе "Общей биологии" после изучения тем "Основы цитологии" и "Размножение и индивидуальное развитие", когда учащиеся способны оценить вредное действие этилового спирта не только на организменном, но и клеточном, и молекулярном уровнях.
...
16 01 2026 18:50:33
Учебно-воспитательные задачи кружка биологии решаются в процессе усвоения учащимися основных вопросов и понятий биологии, научных фактов, законов, теорий и ведущих идей, составляющих основу для подготовки школьников к трудовой деятельности и формирования их научного мировоззрения....
15 01 2026 22:26:59
Основными методами работы на уроке для достижения поставленной цели были выбраны: объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, метод стимулирования интереса к учению, метод письменного контроля (работа по карточкам) и лабораторно-пpaктического контроля (машинный контроль), метод проектной деятельности (создание учащимися презентации)....
14 01 2026 20:47:38
Мероприятие повышает интерес детей к изучению биологии, расширяет их кругозор, воспитывает позитивное отношение к окружающей нас природе, развивает творческий потенциал учащихся....
13 01 2026 13:26:49
Игровая форма урока повышает интерес учащихся к предмету, развивает взаимоуважение, умение работать в группе. Урок составлен на основе материалов, изложенных в учебнике для 6-го класса Пономаревой И.Н., Корниловой О.А., Кучменко В.С. "Биология: Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники"....
12 01 2026 13:53:48
Данный урок - третий в разделе «Биология – наука о живом мире» по учебнику И.Н.Пономаревой, И.В.Николаева, О.А.Корниловой «Биология. 5 класс». Урок разработан в соответствии с требованиями ФГОС ООО. В ходе изучения нового материала используются межпредметные связи с математикой и экологией: с помощью математических расчетов обучающиеся учатся моделировать связи между объектами экосистемы....
11 01 2026 13:40:26
Экскурсия поможет учителям биологии и экологии, воспитателям, классным руководителям воспитывать у учащихся бережное отношение к природе, сообщить дополнительные сведения о древнейших группах наземных позвоночных животных....
10 01 2026 13:36:42
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Учащиеся знакомятся с особенностями строения головного мозга, функциями его основных отделов....
09 01 2026 11:11:27
Урок обобщения знаний по теме "Структурная организация живых организмов. Клетка". Форма проведения - групповая....
08 01 2026 6:27:19
Урок продолжает формировать умения работы с дополнительной литературой, Интернетом, развивает умения учащихся выбирать главную информацию, заполнять обобщающую таблицу....
07 01 2026 18:43:15
Этот занимательный урок разработан для учащихся 7-х классов как самый первый вводный урок в зоологию. Он помогает увлечь ребят, развить их любознательность и биологический кругозор. Благодаря необычной тематике, сочетающей в себе элементы истории, литературы и мировой художественной культуры в неотрывной связи с биологией, данный урок раскрывает перед учащимися все разнообразие животного мира....
06 01 2026 13:22:43
Уроки изучения нового материала, проведенные в необычной игровой форме, помогают привлечь в работу на уроке максимальное число учащихся. Одним из таких уроков является урок изучения нового материала с необычным названием "Давай пройдемся медленно по лугу ..." (урок-путешествие). В основу положен игровой момент – театрализованное представление, разгадывание кроссворда....
05 01 2026 2:39:28
Материал урока формирует понятие учащихся о генетике человека, как науке изучающей особенности наследования признаков у человека, наследственные заболевания. Знакомит с основными методами генетики человека в доступной форме. На уроке продолжается формирование умений работать в малой группе, слушать товарищей, оценивать себя и других....
04 01 2026 15:58:10
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....
03 01 2026 2:50:51
В разработке урока предложены формы работы (работа в малых группах, сообщения, творческие задания), направленные на формирование знаний о многообразии фауны культурных ландшафтов....
02 01 2026 19:38:29
Проводящая система являет собой совокупность клеток с межклеточными порами, а также паренхиматозных и передаточных клетки, которые вместе обеспечивают внутренний трaнcпорт жидкости....
01 01 2026 9:10:13
"Лишайники" - это урок изучения новой темы. Целью урока является знакомство учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности лишайников как симбиотических организмов; приспособленностью лишайников к разнообразным условиям обитания, их ролью в природе и жизни человека. В ходе урока происходит отработка понятий: "грибница", "симбиоз", "паразитизм", питание грибов и водорослей. В течение урока учащиеся работают с информационными листами, готовят сообщения, используя дополнительные источники литературы. ...
31 12 2025 0:49:15
В ходе урока изучаются типы развития насекомых; выявляется значение личиночной стадии в жизни насекомых. Проверяются знания хаpaктеристик классов члeнистоногих с самопроверкой и самооценкой; выявляются особенности развития насекомых с полным и неполным превращением. Учащиеся работают с таблицами и кластерами....
30 12 2025 9:20:27
Урок знакомит учащихся с формами пoлoвoго и бесполого размножения животных. На уроке вводятся новые понятия: «раздельнополые организмы», «гермафродиты», «почкование». В ходе урока формируется представление о преимуществе пoлoвoго размножения....
29 12 2025 3:30:37
Данная разработка предлагает проведение нестандартного урока с целью ознакомить учащихся с основными экологическими проблемами, показать зависимость всего живого от деятельности человека. На уроке использованы элементы театрализации, творческие отчеты групп, лабораторный пpaктикум.
...
28 12 2025 6:45:24
Интеллектуальная игра проводится среди учащихся 6-х классов в качестве обобщения знаний по разделу классы покрытосеменных растений или в рамках недели естественно-научного цикла. Внеклассная работа с учащимися позволяет формировать мотивацию к обучению и мopaльному удовлетворению от собственных успехов. ...
27 12 2025 22:22:16
В работе рассказывается о свойствах УМК «Перспективная начальная школа», таких как комплектность, инструментальность, интеpaктивность и интеграция. Используются примеры из своей пpaктики, рассказывается об особенностях УМК «Перспективная школа», которые существенно отличают его от всех других комплектов начальной школы....
26 12 2025 7:53:24
Предлагаемый вариант урока обеспечивает гармоничное сочетание традиционных и мультимедийных средств организации, разнообразных форм активной познавательной деятельности учащихся....
25 12 2025 22:37:50
Цельурока: изучить механизм деления клеток с применением моделирования; сформировать понятие об универсальных способах деления клеток – митозе, мейозе; продолжить формирование познавательной активности учащихся, умение самостоятельно добывать знания, выделять главное, анализировать, сравнивать....
24 12 2025 4:33:48
В сборнике обобщен опыт по подготовке летних экологических пpaктикумов за период 2004—2011 гг. Собранный материал представляет собой программу, апробированные методики исследования природных объектов, а также сценарии вечеров, прогулок и игр, которые заинтересованный педагог, организатор может использовать в своей работе. Материалы сборника могут быть использованы организаторами экспедиций, пpaктикумов и летних смен эколого-биологического направления....
23 12 2025 0:32:32
Любой игре или игровой ситуации обязательно должны предшествовать наблюдения в природе, обучающие занятия, разного рода исследования, чтение различной литературы (первоисточников). Игра может проводиться как часть занятия (урока), а также на прогулке или на экскурсии, в любое внеурочное время. Достигнутый результат в игре зависит от того, какие цели и задачи воспитатель предъявлял к данной игре, а также от эмоционального настроя педагога.
...
22 12 2025 20:15:19
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 ::
Значение животных в природе и жизни человека
Открытый урок по теме: "Обмен веществ и энергии у растений"