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:
Цели урока: обобщить и систематизировать знания учащихся об особенностях внешнего и внутреннего строения птиц, в связи со средой обитания; познакомить с многообразием птиц различных экологических групп....
17 10 2026 18:45:45
Урок в 10-м классе с использованием модульной и информационной технологий. Предусмотрено: работа учащихся по группам и в парах на компьютерах, тестирование, пpaктическая работа, работа с рисунками, схемами, рейтинговая система выставления оценки. Использование информационных технологий на данном уроке выполняет две основные задачи: качественно повышает уровень наглядности урока, качественно повышает интерес учащихся к изучаемому материалу и уровень его усвоения....
16 10 2026 2:35:35
Цели урока: познакомить учащихся со строением и функцией цветка и доказать значимость каждой жизни на земле....
14 10 2026 20:13:38
Предложенная разработка урока позволит не только разнообразить традиционный урок биологии мультимедийным и графическим материалом, но и использовать возможности персонального компьютера при изучении достаточно сложного в понимании материала, таким образом формируя ключевые образовательные компетенции учащихся. При проведении урока используется тест, написанный в Visual Basic. ...
13 10 2026 15:13:27
Представлен дидактический материал по биологии для адаптационно-развивающих диалогов....
12 10 2026 22:38:12
На данном уроке моделирование служит средством открытия новых закономерностей, являясь при этом
источником информации. По полученным в процессе моделирования результатам учащиеся строят графики
колебания численности «хищников» и «жертв» в четырех поколениях. Для ускорения этого этапа работы
применяется программа, созданная на языке программирования Delphi (автор Сыромолотова Д.В.)....
11 10 2026 5:33:33
Целью урока является ознакомление учащихся с многообразием низших и высших paкообразных, средой обитания, рассматривается их значение в водных биоценозах. Урок формирует умение обосновывать свой ответ.
...
10 10 2026 10:29:32
Цели урока: организовать изучение и обеспечить понимание учащимися зависимости расселения растений от приспособлений у семян к распространению; развивать познавательный интерес к предмету, а через него такие психические процессы как мышление, внимание, фантазию, творчество; продолжить формирование умений устанавливать причинно-следственные связи, используя приёмы "знаю", "хочу знать", "узнал"; создать условия для увлеченного учения, воспитывать чувство гордости за совместный результат познавательной деятельности.
...
09 10 2026 9:57:54
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Комбинированный урок биологии по УМК Пасечника сопровождается презентацией, включающей в себя схемы, таблицы, звуковое сопровождение, видеофрагмент. Урок включает различные методы обучения: словесный: беседа, рассказ; наглядно-иллюстративный: презентация, таблица; индивидуальный: самостоятельное заполнение таблицы....
08 10 2026 14:40:55
В ходе урока учащиеся получают знания о клетке как живой единице растительного и животного организма. Изучаются протекающие в клетке жизненно важные процессы....
07 10 2026 14:22:52
В ходе этого занятия развивается интерес к природным явлениям, дети, работая с натуральными объектами – семенами, узнают много нового. Это занятие интересно не только младшим школьникам, но и ребятам 5–7-х классов. Работа с семенами позволяет сделать процесс преподавания более привлекательным, расширяет кругозор, заставляет волноваться, переживать за каждое семя....
06 10 2026 13:49:38
На уроке показана интеграция таких наук , как биология и экономика. Цель урока: показать взаимосвязь биологии и экономики, изучить круги кровообращения, повторить строение крови, из экономики – денежное обращение, свойства и функции денег.
...
05 10 2026 20:27:45
Урок поможет учителям биологии в подборе материала к уроку, выборе форм и методов работы на уроке по данной теме. Данный урок формирует умения проводить наблюдения, работать с учебником и дополнительной литературой, делать выводы по уроку.
...
04 10 2026 13:11:39
Тип урока – обобщающий. Проводится в игровой форме. Учащиеся – это молодые специалисты, работающие в лаборатории НИИ эволюционной биологии. Урок – это один рабочий день лаборатории. На уроке обобщаются знания о направлениях органической эволюции, проводится лабораторная работа по определению идиоадаптаций комара, выполняется самостоятельная работа по карточкам-заданиям, учащиеся также получают новые знания, анализируют, сравнивают, делают выводы во время работы на уроке.
...
03 10 2026 4:26:54
При изучении темы выделяются проблемы происхождения видов в природе, их приспособленность, ее причины, относительность, значение ароморфозов в процессе эволюции, причины борьбы за существование и ее следствие. Очень важно знать, происходит ли в наши дни естественный отбор, его направление, причины колебаний численности, значение этих знаний для человека, его пpaктической деятельности....
02 10 2026 1:16:20
В пределах хаpaктеризуемого этапа процесса усвоения урочной темы решаются следующие дидактические задачи: осуществляется первое повторение содержания изучаемого; продолжается организация осмысления новой информации при помощи постановки логических заданий, которые бы требовали увязки учебного материала с прежними знаниями; проверяется понимание учащимися нового учебного материала и уровень усвоения.
...
01 10 2026 7:23:44
Урок разработан к учебно-методическому комплексу Колесова Д.В., Маша Р.Д., Беляева И.Н. "Биология. Человек" (8-й класс). На уроке предполагается проведение лабораторных опытов....
30 09 2026 6:32:49
Преимущество современного урока в условиях информатизации заключается в свободе выбора учителем методик и технологий, учебников и программ. Но результативность педагогической деятельности всегда зависела и будет зависеть от того, насколько умело педагог умеет организовать работу с учебной информацией, а главным критерием эффективности учительского выбора по-прежнему остается качество образовательного процесса и знаний учащихся....
29 09 2026 5:58:50
Урок изучения нового материала о строении клетки сопровождается рассказом учителя с элементами беседы, демонстрацией иллюстрированной презентации и заполнением учащимися структурно-логической схемы. В результате изучения данной темы учащиеся углубят знания о строении клетки, сформируют умения производить сравнительный анализ растительной и животной клетки, выработают навыки структурирования материала по теме урока.
...
28 09 2026 10:56:58
Разработка по теме: "Листопад" (по учебнику "Биология. Растения, бактерии, грибы и лишайники"; авторы: Викторов В.П., Никишов А.И.) предназначена для проведения урока биологии в 6-м классе. Данный урок является последним при изучении раздела "Процессы жизнедеятельности растений"....
27 09 2026 10:11:47
Целью интегрированного урока биологии и информатики является активизация познавательной деятельности учащихся, отработка навыков поиска информации в Интернете, умение систематизировать полученные знания и предоставить отчет о своей работе в виде презентации.
...
26 09 2026 5:12:31
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок построен в виде игры «Звездный час». В 1-м туре учащиеся повторяют строение покрытосеменных растений. Во 2 туре систематизируются знания о классификации покрытосеменных растениях. В 3-м туре обобщаются и повторяются изученные классы покрытосеменных растений и их строение. Урок завершается подведением итогов и оцениванием ответов детей....
25 09 2026 4:16:12
В статье описываются приемы и этапы использования информационно-коммуникационных технологий в работе учителя биологии с целью реализации задач современного образования, приводятся примеры авторских работ, а также обосновывается эффективность использования ИКТ на современном уроке....
24 09 2026 12:27:32
Основная цель данных уроков развить умения учащихся работать с источниками информации, выполнять эксперименты и наблюдения, повторить основные приёмы работы с биологическими объектами, а также мотивация их на изучение предмета. Сам раздел "Введение" не достаточно интересен учащимся, кроме того после летних каникул они ещё не втянулись в работу, большой компонент, связанный с лабораторными и пpaктическими действиями, способствует обычно продуктивной деятельности уже в самом начале учебного года....
23 09 2026 9:31:20
Цели урока – сформировать знания об основных отделах скелета человека и их строении, развивать понятие о взаимосвязи строения с выполняемой функцией, продолжить формирование научного мировоззрения, развивать эволюционные взгляды на основные доказательства о сходстве между скелетом млекопитающих и человека, выявить особенности строения скелета человека, связанные с прямохождением и трудовой деятельностью, развивать логическое мышление учащихся.
...
22 09 2026 13:48:23
Предлагается четыре варианта задач по генетике. В каждом варианте три задачи по моногибридному скрещиванию, дигибридному скрещиванию и скрещиванию, сцепленному с полом.
...
21 09 2026 18:22:43
Комбинированный урок биологии "Изучения видов корней и типов корневых систем". Учащиеся овладевают умениями описывать растения, распознавать типы корневых систем на примерах растений Ростовской области, а также учатся вести диалог по обсуждаемым вопросам....
20 09 2026 23:18:45
Урок представляет собой беседу о предмете экологии, её задачах, классификации экологических факторов с использованием презентации.
Фронтальная работа с изображениями. В ходе урока идет просмотр анимации «Абиотические факторы», выполнение письменных заданий с использованием дополнительного материала. Закрепление материала проводится в форме игры «Кот в мешке»....
19 09 2026 23:53:51
В России 25% всей площади занимают хвойные леса, поэтому эта тема имеет особое значение. Эти леса вырубаются повсеместно, поэтому необходимо говорить об их защите....
18 09 2026 12:30:29
Гидра — типичный представитель класса—достигает и длину 1 см. Форма тола ее цилиндрическая. На одном полюсе имеется рот, окруженный щупальцами, которых у различных видов бывает от 6 до 12. На противоположном полюсе у гидр расположена подошва, служащая для прикрепления животного к субстрату....
17 09 2026 13:51:26
В данном уроке отражены вопросы возникновения жизни на Земле. С древних времён и до наших дней существовали различные концепции по этому поводу. В настоящее время живое происходит только от живого, но вопрос возникновения жизни на Земле остаётся открытым.
...
16 09 2026 13:26:56
Урок посвящен процессам, происходящим в верхнем отделе пищеварения – ротовой полости, и важному разговору о гигиене ротовой полости, о здоровье и красоте....
15 09 2026 3:24:14
Первый из трёх уроков, отведенных на изучение голосеменных растений. Урок наглядно демонстрирует возможности УМК «Сферы» для реализации деятельностного подхода в обучении, применения ИКТ....
14 09 2026 8:44:41
Выделяют три основных вида соединительной ткани, которые имеют различное строение и осуществляют определенные функции: собственно соединительная ткань, хрящевая и костная....
13 09 2026 1:34:26
Семинар по биологии для 10-го класса. Лекционно-семинарская система, на основе которой строится обучение биологии в средней (полной) школе, позволяет сформировать у обучающихся умения самостоятельно работать с различными источниками информации, моделировать ответ, подбирать аргументы для обоснования теоретических положений.
...
12 09 2026 14:41:35
Методическая разработка урока составлена на основе учебно-методического комплекса под ред. Н.И. Сонина. Основная цель урока - познакомить учащихся с особенностями строения и функциями кровеносной системы у животных....
11 09 2026 10:52:46
В ходе урока учащиеся знакомятся с экологическими факторами среды; раскрывают особенности абиотических факторов, рассматривают влияние температуры, света и увлажнения на живые организмы, а также выделяют различные группы живых организмов в зависимости от влияния на них разных абиотических факторов.
...
10 09 2026 0:54:57
Разработка праздника по охране природы с элементами игры-путешествия для учащихся 5–7-х классов. Охрана природы - всенародное дело. Каждый обязан думать о своей личной ответственности за загубленное дерево, отравленную реку, уничтоженное озеро....
09 09 2026 22:41:18
Массовое размножение грызунов приводит к увеличению численности хищников и паразитов, которые сокращают численность популяции грызунов....
08 09 2026 1:24:51
Задачи. Генетический код днк Решение биологических задач по расшифровке генетического кода Очень часто в части С пятая задача предлагается на расшифровку генетического кода, зная последовательност…...
07 09 2026 16:19:33
Урок демонстрирует проблемный и исследовательский метод при проведении лабораторных работ по биологии. Исследовательский метод рассматривается как метод умозаключения фактов и информации, самостоятельно добываемых, наблюдаемых или воспроизводимых на опыте учащимися. Исследовательский метод дает общее представление о технике, этапах....
06 09 2026 8:31:22
Представленная презентация может быть использована при изучении тем «Генетика человека», «Селекция животных»....
05 09 2026 23:22:22
К органам чувств рыбы относятся: зрение, слух, боковая линия, электрорецепция, обоняние, вкус и осязание. Разберем устройство каждого органа по отдельности, значение и принцип их работы....
04 09 2026 1:20:55
Урок формирует знания о химическом составе клетки, разнообразии и свойствах неорганических и органических веществ, входящих в состав клетки у учащихся. Презентация помогает сделать урок насыщенным, зрелищным и интересным....
03 09 2026 18:55:15
Урок проводится в 5-м классе в соответствии с современными требованиями ФГОС по программе В.В.Пасечника «Линия жизни», Просвещение. Урок освоения новых знаний с опорой на уже имеющиеся знания из курса «Окружающий мир», что позволяет расширить рамки изучаемого на уроке. Используется технология проблемного обучения, работа в группах и современные информационные технологии. Учащиеся используют в работе мобильный класс, цифровой и световой микроскопы....
02 09 2026 20:51:49
Цель урока – познакомить учащихся со строением цветка....
01 09 2026 11:55:46
Представленная разработка урока имеет целью обобщение и систематизацию знаний учащихся по данной теме. Игровая форма проведения урока способствует повышению интереса учащихся к предмету, развитию взаимоуважения, умения работы 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 издательства Вентана-Граф....
31 08 2026 8:59:52
Урок биологии для 6-го класса знакомит учащихся с особенностями строения голосеменных растений, отличием их от споровых, на уроке рассматривается строение хвои и голосеменных. Определяется роль голосеменных в природе, в жизни человека.
...
30 08 2026 22:43:19
Урок разработан к учебно-методическому комплексу Сонина Н.И., Захарова В. Б., Мамонтова С.Г., 11-й класс (профильный уровень). На уроке предполагается проведение пpaктической работы "Изучение особенностей анатомического строения листа светолюбивых и тенелюбивых растений".
...
29 08 2026 19:22:28
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 ::
