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:
Представлен нестандартный урок биологии "Метаморфозы", который может быть проведен в конце 10-го класса после изучения темы "Размножение и развитие организмов". Главная цель урока - формирование рефлексивных качеств, создание условий для осмысления школьниками собственных возможностей и стимулирование стремления меняться и развиваться. Некоторые идеи этого урока могут быть положены в основу классного часа для учащихся 9–11-х классов....
17 05 2026 21:10:10
Учащимся предлагается собрать материал, используя библиотеки и Интернет, о железодефицитной анемии и значении йода в жизни человека, работая в разноуровневых группах. Оформить его, используя компьютерные программы Microsoft Power Point, Microsoft Excel, Microsoft Word.
...
16 05 2026 17:38:24
Представленный в статье урок направлен на развитие критического мышления, через самостоятельную работу с текстом, в ходе которой ученики заполняют предложенные таблицы, систематизирую тем самым полученные знания....
15 05 2026 20:57:17
В статье представлен модульный урок по изучению особенностей строения и образа жизни млекопитающих животных; систематике и ознакомление с некоторыми отрядами класса Млекопитающие.
...
14 05 2026 23:46:48
В статье представлен вариант проведения урока по изучению семейства цветковых растений. При проведении урока проводится лабораторная работа по определению растений семейства с использованием презентации.
...
13 05 2026 8:41:31
Урок раскрывает особенности строения клеток крови в связи с их функциями и роль свертывания крови в пpeдoxpaнении организма от потери крови....
12 05 2026 17:45:53
Задача учителя биологии – показать учащимся значимость биологических знаний, возможность их применения в повседневной жизни, помочь увидеть взаимосвязи, соединяющие разрозненные факты в целостную систему, найти подход, который затронет не только ум, но и душу ученика, поможет ему понять себя и окружающий мир, осознать величайшую ценность жизни....
11 05 2026 3:47:49
Название дано растениям за игловидные (чешуевидные) листья — хвою, расположенную на укороченных побегах поодиночке или собранную в пучки....
10 05 2026 10:27:39
Разработка урока природоведения в 5-м классе (учебник А.А. Плешакова, Н.И. Сонина). Занятие проводится с целью познакомить учащихся со строением и многообразием клеток; раскрыть значение органоидов клетки; сформировать понятия об оболочке, цитоплазме, ядре и пластидах; познакомить с историей увеличительных приборов.
...
09 05 2026 0:43:51
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....
08 05 2026 5:42:40
Авторская программа предусматривает последовательное изучение вопроса здорового образа жизни, влияние факторов среды на здоровье человека и дополняет школьное биологическое образование. Предмет является важным фактором в плане формирования "новообразования" у подрастающего поколения – ответственного отношения к здоровью, формированию культуры здоровья....
07 05 2026 16:30:10
Пpaктическая работа по биологии с использованием компьютерной технологии. На уроке ученики углубляют знания о метаболизме на основе изучения фотосинтеза как одного из вариантов пластического обмена. Привлечение учащихся к цели урока происходит через включение их в самостоятельную работу.
...
06 05 2026 18:16:43
Разработка представляет собой один из вариантов урока по теме "Приспособленность организмов и её относительность". Изучение адаптаций организмов необходимо проводить на объектах, которые приспособлены к местным условиям. На уроке в большем объеме представлена информация об обитателях Кольского полуострова.
...
05 05 2026 4:37:50
На уроке необходимо сравнить строение растительной и животной клетки и доказать, что клетка является основной элементарной единицей живого. ...
04 05 2026 18:24:56
Урок охватывает большой объем знаний для повторения и обобщения, построен на обширном наглядном и занимательном материале. На каждом этапе урока учитель использует активные методы организации учебной деятельности. Основная форма работы школьников – групповая, задания – творческие, разноуровневые, позволяющие каждому ученику проявить себя на уроке.
...
03 05 2026 4:52:30
Урок по биологии, на котором изучаются некоторые закономерности работы головного мозга, раскрывается роль процессов возбуждения и торможения, дается представление о различных процессах и операциях мышления....
02 05 2026 14:15:29
Факультативный курс предназначен для учеников 6-го класса. Материал, знание которого необходимо для сдачи ЕГЭ по биологии, включен в программу данного курса (строение и химический состав клетки, строение растительных тканей, внутреннее строение стeбля и корня, циклы развития мхов, папоротников, голосеменных и покрытосеменных растений). Предусмотрено выполнение пpaктических работ и проведение экскурсий....
01 05 2026 16:27:15
Цель: изучить основные особенности строения и жизнедеятельности бактерий. Задачи урока: познакомить обучающихся с самыми древними, микроскопическими живыми организмами – бактериями; сформировать у обучающихся знания о многообразии форм, строении, распространении, питании, размножении, образовании спор у бактерий....
30 04 2026 10:12:30
Работа написана с целью методических рекомендаций для учителей биологии в вопросах правильного применения дидактических игр на любом из этапов работы на уроке. В работе даны рекомендации, когда нужно применять дидактические игры для достижения наилучшего результата, когда не следует этого делать. ...
29 04 2026 2:16:40
В статье автор рассматривает организацию проектной деятельности учащихся при изучении биологии в школе. Как увлечь учащихся проектной деятельностью? Как правильно организовать работу учащихся над проектом? Основные этапы работы над проектом и основные требования к оформлению. Использование компьютерных технологий в работе школьников и результативность создания проекта.
Работа учащихся с проектами апробирована автором, используется в работе школьного НОУ по биологии и как один из этапов подготовки к итоговой аттестации....
28 04 2026 3:41:31
Семена цветковых растений разнообразны по форме и размерам: могут достигать нескольких десятков сантиметров (пальмы) и быть почти неразличимы (орхидные, заразиха). По форме — шаровидные, удлиненно-шаровидные, цилиндрические....
27 04 2026 8:13:31
Любое наше суждение об окружающем мире пристрастно, то есть насыщено эмоциями и чувствами. Эмоции - это язык нашего внутреннего мира. Человек может не задумываться о чем-то, случившемся на его глазах, однако возникшее переживание - гнев, радость, удивление, отвращение - сообщит ему об истинном значении происходящего. Управлять эмоциями очень трудно. Мы утратили чувство единства с природой. Мы болеем и не понимаем, что причина этого разлада с окружающим миром – в нас самих, поэтому помощь нужно искать, прежде всего, в себе. Главное – научиться быть самим собой. Поэтому начнем дорогу к себе самому со своеобразного знакомства с собой, своим отношением к себе....
26 04 2026 14:52:33
Учащиеся знакомятся с некоторыми страницами жизни и творчества великого Ч.Дарвина. Дарвин – человек, наделенный неутомимым терпением при собирании многочисленных фактов, имеющий удивительную способность выводить заключения, обладающий бесподобным слогом – словом, человек совершенный, способный для громадного труда, который он предпринял и выполнил. В материалы урока включены: презентация ученицы 11-го класса, сообщения учащихся, лабораторный пpaктикум, тест.
...
25 04 2026 23:24:26
Содержанием статьи является обобщение опыта работы по методике проведения урока биологии по ознакомлению учащихся с регуляцией процессов жизнедеятельности одноклеточных животных, кишечнополостных, червей и насекомых с использованием компьютерных технологий....
24 04 2026 23:55:18
Урок-игра – одна из интересных форм обобщения знаний по классификации типа члeнистоногие; определяет место члeнистоногих в системе органического мира; закрепляет полученные знания....
23 04 2026 20:16:28
Учащиеся формируют знания об особенностях строения и жизнедеятельности водорослей, роли в природе и жизни человека. Развивают умения анализировать и систематизировать информацию;
формируют эмоциональное отношение к водорослям....
22 04 2026 19:50:49
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Цель урока: повторить и обобщить полученные знания по строению цветковых растений....
21 04 2026 21:20:43
Повторение материала проводится в виде игры-путешествия, при этом используются различные формы игры: загадки, ребусы, определение по рисункам, верны или неверны утверждения, различные формы вопросов. Используется музыка и подготавливаются слайды для различных заданий. Класс разбивается на три комaнды, которые соревнуются в знаниях по изученной теме. Жюри и ведущий выбирается среди учеников класса или старшеклассников....
20 04 2026 17:23:45
Отдаленная гибридизация — это такое скрещивание, при котором выбранные пары относятся к разным видам или родам, то есть отдаленные друг от друга не географически, а родственно. Цель отдаленной гибридизации заключается в получении особей, которые сочетают в себе ценные признаки и свойства различных видов....
19 04 2026 13:33:22
С помощью контекстных задач можно наглядно показать, где и как применяются знания предмета, обратить внимание на моменты нашей жизни, которые часто остаются незамеченными. Такие задачи учат сосредотачиваться на необходимом, принимать к сведению побочные и поучительные факты....
18 04 2026 10:44:49
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…...
17 04 2026 22:55:59
Данная методическая разработка может быть рекомендована учителям работающим по программе В.В. Пасечника, В.М. Пакуловой, В.В. Латюшина, и др. Урок «Иммунология на службе здоровья» является заключительным по теме «Кровь. Внутренняя среда организма», поэтому целесообразно рассматривать его, как урок-обобщение. На уроке предполагается самостоятельная работа учащихся с учебником....
16 04 2026 12:52:39
Личностно ориентированное образование предполагает обучение, ставящее во главу угла личность школьника, его интересы, склонности, познавательные возможности и потребности, его отношения к знаниям. Цель личностно ориентированного обучения - сформировать мотивацию обучения с учётом личностных качеств ученика, предоставить каждому ребёнку, опираясь на его способности, возможность реализоваться в учебной деятельности....
15 04 2026 10:30:54
На уроке учащиеся знакомятся с химическим составом, строением и свойствами костей, учатся оформлять результаты мыслительных операций в устной и письменной форме....
14 04 2026 8:17:17
Птицы — двуногие высшие животные, передние конечности которых превратились в крылья, тело покрыто перьями, температура тела постоянная и высокая....
13 04 2026 7:38:12
В ходе урока учащиеся применяют полученные знания о модификационной изменчивости на пpaктике, проводят мониторинг первоцвета - весеннего горицвета, с использованием различных методик, в полевых условиях. На уроке воспитываются патриотические чувства, активная жизненная позиция, осуществляется природоохранная деятельность, реализуются творческие способности. Учащиеся самостоятельно приобретают знания, работают с научной литературой, мультимедийными источниками информации, различные сведения об адонисе узнают из Интернета, учатся понимать и ценить красоту, богатство природы....
12 04 2026 7:40:47
В данной работе представлен фрагмент урока по элективному курсу "Тайны живой природы". В познавательной для учащихся форме раскрываются такие понятия как "эволюция", "палеонтология". Эволюционный процесс представлен на примере развития лошади. В домашнем задании предлагается смоделировать процесс эволюции с помощью ЭВМ.
...
11 04 2026 22:26:43
Урок направлен на изучение наиболее распространенных видов соцветий. Прививает навыки в определении простых и сложных соцветий и в записи их схем. Раскрывает биологическое значение соцветий, формирует эстетическое отношение к окружающему миру....
10 04 2026 20:21:22
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 04 2026 14:33:11
Технология развития критического мышления, урок-исследование, прием "знаю, хочу знать, узнал". Совместная активная работа, расширение знаний о значении для здоровья правильной осанки, посадки, походки, образа жизни. В фазе вызова - сведения о результатах диспансеризации учащихся. В фазе осмысления - заполняют графы таблицы "знаю, хочу знать, узнал". Работа с текстом, таблицами, выполняя пpaктические задания по оценке своей осанки, посадки, походки. Синквейны....
08 04 2026 3:52:58
Значительное место в общей системе внеаудиторной работы принадлежит творческим работам учащихся, в частности, созданию проектов. Они способствуют расширению знаний по предметам, стимулируют развитие творческих наклонностей. Это одна из важных форм сплочения в коллектив. Тема данного проекта - "Мода - модой, а здоровье?". Он направлен на сбор информации, ее анализ, обобщение фактов о влиянии на здоровье молодых людей модных тенденций - пирсинг, татуировка....
07 04 2026 18:36:18
Урок в коррекционной школе VIII вида служит формированию представлений учащихся о закаливании организма человека, знакомит учащихся с основными правилами и видами закаливания: солнечными ваннами, воздушными ваннами, водными процеДypaми, призван показать значимость закаливающих процедур....
06 04 2026 6:10:22
В ходе урока происходит воспитание навыков работы в комaнде и соблюдения правил поведения во время игры, развитие логического мышления, памяти, умения сравнивать, обобщать, делать выводы, способствовать расширению кругозора по биологии....
05 04 2026 7:35:31
Введение в природоведение, 9-й класс. Урок-занятие "Влияние человека на ландшафт" будет интересен не только с позиции выбора профиля обучения, но и с точки зрения экологической грамотности и формирования экологической ответственности каждого гражданина России. Урок проводится с использованием элементов урока "критического мышления". На заключительном этапе урока ученики выполняют проектную работу по улучшению и благоустройству своего села.
...
04 04 2026 12:47:41
Тканевая жидкость, кровь и лимфа образуют внутреннюю среду организма, которая нужна для существования и нормального функционирования органов и организма в целом....
03 04 2026 8:15:18
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....
02 04 2026 8:45:25
Представленный урок "Видообразование. Результаты микроэволюции", проведённый в 11-х классе, направлен на комплексное повторение и закрепление знаний учащихся об эволюционных процессах популяций, повторение генетики (полиплоидия, гибридизация, хромосомные мутации). Учащиеся получают представление о путях, типах и скорости видообразования. Постоянно ставятся проблемные вопросы, проводится связь нового материала с ранее изученным, его сравнение, обобщение. На основе наводящих вопросов ребята самостоятельно формируют выводы, умело связывают теоретический материал с пpaктикой жизни....
01 04 2026 2:45:18
Урок знакомит с новым материалом, содержит интересную информацию, расширяет кругозор учащихся, воспитывает самостоятельность, формирует коммуникативные навыки сотрудничества и умения работать в коллективе-группе. Применение проектного метода способствует активизации учащихся для самостоятельного участия в проектах по биологической тематике....
31 03 2026 5:32:49
В работе проводится оценка качества питания учащихся в школе и даются рекомендации учителям и родителям....
30 03 2026 3:46:53
На уроке учащиеся обобщают и систематизируют полученные знания об особенностях каждого отдела пищеварительной системы человека. Урок способствует воспитанию и пропаганде правил гигиены питания и бережного отношения к собственному здоровью....
29 03 2026 3:34:29
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 ::
