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 работе рассказано о растениях, которые как положительно, так и отрицательно влияют на здоровье человека. Приобретая растение, необходимо знать, является это растение вашим защитником или энергетическим вампиром. Подбирать растения надо с учетом даты вашего рождения (знака Зодиака). Работа может быть использована при изучении биологии в 7–8-х классах, а также при проведении внеклассной работы по экологии и биологии....
16 05 2026 5:33:56
Материал позволяет систематизировать изученный материал, организовать самостоятельную исследовательскую деятельность, работать с понятиями в системе их применения, реализуя межпредметные связи. ...
15 05 2026 2:20:53
Урок-игра по курсу «Природоведение». Предлагается как обобщающий урок по теме «Беспокойная планета». В ходе урока повторяется и обобщается материал о вулканах, гeйзерах, землетрясениях. За каждое выполненное задание присваивается определённое количество баллов, соответствующее «передвижению» к следующей станции. Задания разнообразны по форме и содержанию, предполагают развитие внимания, логики, навыков структурирования материала....
14 05 2026 17:24:36
Урок на тему «Индивидуальное развитие организмов» для учащихся 9-х классов направлен на углубление и систематизацию знаний об онтогенезе организмов и его этапах....
13 05 2026 20:25:58
Использование этой технологии позволяет значительно разнообразить уроки естественно-научных дисциплин. Основная идея технологии «Обучение в сотрудничестве» - учиться вместе.
...
12 05 2026 23:48:59
Почему инфузорий считают наиболее высокоорганизованными простейшими и какого значение простейших в биоценозах и жизни человека? На эти вопросы позволяет ответить данный урок. Учащиеся знакомятся со строением и жизнедеятельностью инфузорий. Интерес у учащихся вызывает материал о значении простейших и их пpaктическом значении для человека....
11 05 2026 0:34:41
Сценарий написан как часть внеклассной работы при преподавании курсов природоведения и основ безопасности жизнедеятельности для учащихся 2—4-х классов. Готовят этот спектакль ученики 5—7-го класса в рамках внеклассной работы по природоведению, биологии или ОБЖ. Сценарий несет образовательные и воспитательные функции.
...
10 05 2026 22:31:54
Разработка урока по курсу биологии (6-й класс) "Обмен веществ и энергии в клетке" поможет учителю сформировать у учащихся представления о целостности организма, взаимосвязи его жизненных функций, о взаимосвязи и взаимозависимости организмов в природе, их связи с компонентами неживой природы; подвести учащихся к пониманию основополагающих физических, химических и экологических законов и сделать это на должном научном, эстетическом и эмоциональном уровне....
09 05 2026 3:37:42
Экология не является лабораторной наукой. Это наука, в которой важнейшее место занимают наблюдения и эксперименты в природе. Нет придела человеческому любопытству и научным изысканиям, следовательно, можно разработать для учащихся огромное количество проектов, которые будут для них познавательны и интересны....
08 05 2026 18:45:44
Содержание урока носит комплексный хаpaктер, учащиеся знакомятся с общими признаками класса, получают дополнительную информацию об амфибиях. Материал к уроку подготовлен вместе с учащимися.
...
07 05 2026 5:15:29
Данный проект может быть с успехом реализован на занятиях клуба любителей биологии, на уроках при изучении темы «Хранение и реализация наследственной информации». В проекте предусмотрена групповая исследовательская работа над решением проблемных вопросов в рамках решения основополагающего вопроса....
06 05 2026 3:18:24
Урок биологии по теме «Двойное оплодотворение». Учащиеся узнают новый материал и закрепляют ранее полученные знания по темам «Цветок» и «Плод». Ведется с применением ИКТ....
05 05 2026 4:22:40
Открытый урок окружающего мира во 2-м классе (программа «Гармония») посвящен теме "Средства передвижения" и людям, разработавшим их. «Человек-изобретатель» – это очень большая тема. Ей предшествовали темы «Человек – часть природы», «Человек – члeн общества». Эти темы предлагают размышление о роли и месте человека в природе, в обществе, в мире в целом. Важно отметить, что человек-изобретатель внимательно изучал окружающую его природу и часто находил в ней подсказки для своих творений....
04 05 2026 0:17:33
Цели урока: закрепить знания учащихся об особенностях строения и жизнедеятельности и классификации покрытосеменных растений; выделить главные черты цветковых, что позволило им занять господствующее положение в растительном мире; продолжать формирование умения сравнивать различные отделы растений, эволюционного представления о развитии растительного мира от простого к сложному, находя черты их постепенного усложнения....
03 05 2026 8:15:44
Внеклассное мероприятие "Путешествие с комнатными растениями" (презентация проекта "Экология и фитодизайн кабинета биологии") - это результат учебного занятия, построенного по технологии проектного обучения. Планируемый результат: ученики разpaбатывают проект фитодизайна школьного кабинета биологии; создают проект; моделируют результат проекта и презентуют его аудитории....
02 05 2026 5:42:51
Современный животный мир – результат длительного исторического развития. Первыми на Земле были древние простейшие. От них произошли саркодовые, жгутиковые, споровики. Они представляют одну клетку, в которой осуществляются все процессы жизнедеятельности, целого организма....
01 05 2026 14:31:15
Цель урока: приведение в систему знаний по теме «Кровь и кровообращение», определение их пpaктической значимости.
...
30 04 2026 23:29:17
У животных, размножающихся поповым путем, индивидуальное развитие, как и у растений, охватывает время от оплодотворения до cмepти и подразделяется на периоды....
29 04 2026 5:48:53
Цель урока: расширить представления об особенностях генетики при составлении простых схем скрещивания...
28 04 2026 4:20:49
Конкурс позволяет закрепить, углубить знания учащихся, а также активизировать познавательную деятельность. Значительна роль данного конкурса для экологического обучения и привития экологической культуры, чувства сопереживания, гуманности к окружающим, в том числе птицам.
...
27 04 2026 17:52:17
В статье представлены разработки уроков на данную тему. ...
26 04 2026 22:28:32
На уроке учащиеся знакомятся с основами систематики и многообразием члeнистоногих; учитель раскрывает основные особенности строения, процессы жизнедеятельности и поведение paкообразных....
25 04 2026 19:53:21
Цель урока: познакомить учащихся с насекомыми-переносчиками возбудителей болезней человека и паразитами сельскохозяйственных животных, показать необходимость изучения их жизни и строения для борьбы с ними....
24 04 2026 17:32:56
Урок биологии в 8-м классе проводится с использованием презентации и готового мультимедийного учебного пособия. Ученикам не даются готовые сведения по новой теме, они работают с текстом учебника и интеpaктивным диском. При закреплении материала используются кадры презентации с утверждениями "да" или "нет".
...
23 04 2026 10:21:37
Программа предназначена для учащихся, которых интересует комплекс дисциплин, связанных со здоровьем человека, здоровым образом жизни, профилактикой экологических нарушений в повседневной жизни. Представленная программа содержит лабораторный пpaктикум, тестирование, экспериментальную деятельность, семинарские занятия, проектную деятельность, которая выражается в самостоятельной работе учащихся по поиску литературы, её анализу, составлению отчетов....
22 04 2026 16:26:43
Автор знакомит учащихся с информацией о курении, влиянии никотина на организм. Развивает критическое отношение к курению....
21 04 2026 2:47:13
Методическая разработка темы урока предполагает использовать исследовательский метод как средство формирования компетенций на уроке интегративного плана (интеграция биологии и математики). Мотив, определяющий деятельность учителя и учащихся на данном уроке, соответствует древней китайской мудрости "Скажи мне, и я забуду. Покажи мне, и я запомню. Дай мне действовать самому, и я пойму"....
20 04 2026 11:35:17
Первый из трёх уроков, отведенных на изучение голосеменных растений. Урок наглядно демонстрирует возможности УМК «Сферы» для реализации деятельностного подхода в обучении, применения ИКТ....
19 04 2026 12:57:47
Урок биологии в 7-м классе, общеобразовательной школы. Программа В.В. Пасечник. Авторы учебника В.В. Латюшин, В.А. Шапкин. Строение, индивидуальное развитие, эволюция. Глава 3 «Эволюция строения и функций органов и их систем». § 39, с презентацией....
18 04 2026 9:54:41
Cистемный подход к формированию ОУУН создаёт условия для формирования у учащихся пpaктических навыков осуществления учебной деятельности, что, в свою очередь, обеспечит приобретение ими всесторонних и прочных знаний. Подбираю формы учебной работы для каждого ученика, как для осуществления ситуации учебного успеха, так и для целенаправленного создания ситуаций учебных затруднений. Использую эти развивающие приемы при помощи различных заданий, которые описаны в методическом пособии "Сто приемов для учебного успеха ученика на уроках биологии" Н.Л. Галеева. Для того, чтобы повысить уровень преподаваемой темы, были использованы наглядные учебно-методические пособия, созданные мною при помощи ИКТ. Это позволяет оптимально использовать наглядный материал, улучшает восприятие учебного материала и повышает интерес к изучению темы....
17 04 2026 1:36:55
Урок изучения нового материала проводится в 6-м классе по программе И.Н. Понамаревой. Создание на уроке ситуации интеллектуального затруднения, использование проблемных задач способствует творческому мышлению, столь необходимому каждому в повседневной жизни. На уроке создаются условия для развития познавательных, творческих, коммуникативных и рефлексивных способностей учащихся. Объяснение нового материала на уроке происходит с использованием компьютерной презентации. Это обеспечивает активное восприятие нового учебного материала, позволяет учителю организовать новые, нетрадиционные формы учебной деятельности, широко использовать методы активного, деятельностного обучения в организации творческой работы учащихся, сделав изучение биологии более мобильным....
16 04 2026 21:22:50
Работа состоит из четырех основных этапов: актуализация знаний; изучение нового материала; закрепление изученного материала; домашнее задание (представлено творческими вопросами). Изучение кругов кровообращения сопровождается составлением схем. На этапе закрепления материала осуществляется самостоятельная взаимопроверка учащихся....
15 04 2026 23:24:52
Урок ориентирован на воспитание здорового образа жизни. Используются современные технологии с применением мультимедийного проектора. В созданной презентации во время урока на экране представляются материалы в виде схем "Хромосомные перестройки", понятия, графики, рисунки, над которыми надо подумать, сделать анализ, сравнение. После каждого пункта плана учащиеся делают вывод, который фиксируется на экране: например, «мутации часто встречаются, рецессивные, устойчивые»....
14 04 2026 2:12:14
Полиплоидия – это увеличение количества хромосомных наборов в клетках растений или животных, которое кратно одинарному числу хромосом....
13 04 2026 19:24:40
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Обобщающий урок-игра для 8-го класса проводится в занимательной форме смотра знаний с целью углубить и закрепить знания учащихся по биологии по темам "Обмен веществ", "Выделение", "Терморегуляция". Через занимательные задания развивается биологическое мышление, устная речь, способность применять имеющиеся знания при поиске решения проблемных ситуаций....
12 04 2026 7:48:23
Важнейшей составляющей педагогического процесса становится личностно-ориентированное взаимодействие учителя с учениками. Я использую технологию "Обучение в сотрудничестве" и "Технологию групповой деятельности", которые активизируют деятельность учеников на уроке. Активизация познавательной деятельности учащихся на уроке - это общедидактическая проблема, которая присуща особенностям преподавания учебного предмета "биология".
...
11 04 2026 0:14:30
Урок для 7-го класса специальной (коррекционной) школы VIII вида. Использован учебник «Естествознание». Цель урока: дать первоначальное представление о мхе, его строении; коррегировать устойчивое внимание и его переключение с одного вида деятельности на другой; прививать бережное отношение к флоре, зеленому миру....
10 04 2026 6:49:45
Развитие личности – сложный, перманентный и многогранный процесс, который не должен прерываться ни на одном из этапов развития, а преемственно дополнять каждый последующий. Главная цель современного образования – создание условий для развития творческих способностей личности обучаемых, воспитание у них умений анализировать и принимать самостоятельные решения, формирование навыков самообразования....
09 04 2026 18:54:59
Сегодня акцент переносится с "усвоения знаний" на формирование "компетентности", происходит переориентация на личностно-ориентированный подход. Современный урок ценен не только получением информации, но прежде всего обучением в ходе него способов деятельности для получения информации.
...
08 04 2026 14:31:37
Мероприятие направлено на развитие познавательного интереса к биологии и географии через решения нестандартных заданий и вопросов. Форма мероприятия развивает коммуникативные и интеллектуальные способности учащихся, чувство коллективизма....
07 04 2026 14:15:35
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....
06 04 2026 17:38:35
Данный урок предпоследний в теме "Кровеносная и лимфатическая системы". Он является логическим продолжением и одним из завершающих в изучении кровеносной системы. Задачи данного урока - раскрыть физиологические основы укрепления сердца и сосудов; познакомить с последствиями гиподинамии, с влиянием курения и алкоголя на органы кровообращения, показать профилактические меры болезней сердца; научить пользоваться функциональными пробами для самоконтроля своего физического состояния. Материал урока способствует формированию здорового образа жизни, общей культуры здоровья.
...
05 04 2026 23:42:32
Урок проводится в форме изучения нового материала, на котором учащимся отводится активная роль: они готовят сообщение о биографии В.И. Вернадского, выполняют самостоятельную работу, тест. Урок должен проводиться в кабинете, имеющем компьютер с мультимедийным проектором и интеpaктивной доской.
Контроль на уроке предлагается в форме тестирования....
04 04 2026 13:56:12
Урок способствует обобщению знаний учащихся, воспитывает уважение друг к другу, развивает самокритичность и умение оценивать себя и других. Урок мобилен, постоянно идет смена видов деятельности, что способствует здоровьесбережению.
...
03 04 2026 0:22:31
Автор знакомит учащихся с выделением и действием желудочного сока; развивает умение обосновывать роль пищеварения в эволюции организмов. Учащиеся формируют умения работать с таблицами, узнают органы и системы органов на рисунках. Учатся формулировать выводы, развивать мышление, речь; формировать мировоззренческие представления о правильном питании....
02 04 2026 12:51:17
Поглощение корнями воды и минеральных веществ — наиболее важная их функция, неразрывно связана со всем комплексом процесса обмена веществ растительного организма....
01 04 2026 0:33:36
В настоящее время в учебных заведениях широко применяется образовательная технология - научно-исследовательская деятельность. Её целью является воспитание образованной, гармонически развитой и творческой личности. Научно-исследовательская деятельность позволяет наиболее полно выявлять и развивать как интеллектуальные, так и творческие способности детей....
31 03 2026 14:32:16
В 6-м классе учащиеся начинают изучать биологию. Главная задача первых уроков - вызвать интерес у учащихся к предмету, показать значимость этого предмета в понимании окружающего мира. Первые уроки должны быть яркими, необычными, запоминающимися....
30 03 2026 20:23:54
Задачи курса – сформировать у учащихся убеждение, что физическое, психическое и духовное здоровье человека находится в прямой зависимости от образа жизни, окружающей социальной и природной среды, выработать активную жизненную позицию в области здоровьесбережения. Программа рассчитана на 34 часа. ...
29 03 2026 4:38:43
На уроке дети узнают великую тайну растений – поглощать солнечную энергию и превращать ее в химическую энергию органических веществ (процесс фотосинтеза). По ходу урока обучающиеся делают выводы о значении фотосинтеза для всех живых организмов на Земле....
28 03 2026 22:10:13
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 ::
