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 демонстрирует возможность объединения двух тем в одном уроке, используя приемы проведения лабораторных работ, создания ситуаций интеллектуального затруднения, решения проблемных задач, способствующие развитию творческого мышления....
08 05 2026 8:12:46
Автор знакомит учащихся с обменом веществ и энергии. Формирует знания об энергетическом обмене как о распаде и окислении сложных составных веществ в цитоплазме клеток на более простые вещества с превращением энергии. О пластическом обмене как усвоении питательных веществ в клетках организма. Объясняет биологическую роль обмена веществ....
07 05 2026 22:21:28
Цель урока: систематизировать и углубить знания по изученному предмету, развивать познавательный интерес к предмету, логическое мышление; прививать навыки коллективного общения. Урок проводится в игровой форме.
...
06 05 2026 2:46:49
Урок направлен на формирование целостного представления о цветке как органе семенного размножения. Применение различных стратегий текстовой деятельности позволяют учителю активизировать деятельность учащихся на этапе работы с учебником и осмысления прочитанного....
05 05 2026 2:30:57
Урок построен в иносказательной форме, доступной для учеников 9-го класса. Легко запоминаются сложные термины, по ходу урока идет повторение строения и свойств клетки....
04 05 2026 14:55:38
Право на жизнь в экологически чистой, здоровой и безопасной среде – одно из важнейших прав человека. Поэтому во всем мире в последнее время так обострилась проблема окружающей среды. Она приобрела экономическое, социальное и политическое звучание. Вопросами экологии начали заниматься и экономисты, и юристы, и социологи, и философы. Однако до сих пор многие вопросы остаются неизученными и нерешенными....
03 05 2026 7:21:18
Представленный урок биологии проводится в 7-м классе. Урок представлен в интеpaктивной форме изучения нового материала, т.е. ученики с помощью учителя самостоятельно изучают новый материал по мноогобразию пресмыкающихся....
02 05 2026 13:31:11
В своей работе я часто использую межмпредметные информационные проекты (биология + информатика). Учащиеся, получив задание на уроке биологии, могут его выполнять и оформлять на уроках информатики, а затем представлять свой проект на уроке биологии в соответствии с программой изучения предмета....
01 05 2026 14:39:52
Урок формирования новых знаний и умений в форме игры для 5-го класса проводился с целями формирования у учащихся познавательного интереса к предмету, формирования ключевых компетентностей, развития речи, осуществления интеграции с английским языком. Такие уроки с использованием игровых форм способствуют активизации мыслительной деятельности, развитию творческих способностей, воспитанию коллективизма, сплочению, улучшению психологического климата между учащимися....
30 04 2026 11:30:16
Урок-исследование, позволяющий, на основании повторения знаний о функциях и строении системы органов пищеварения, сформировать представления о гигиенических условиях нормального питания, о режиме питания. На уроке используются различные формы работы, направленные на активизацию познавательной активности учащихся. Усвоение знаний организуется через работу с учебником, слушание выступлений, проведение опытов и эксперимента, индивидуальную групповую и фронтальную работу....
29 04 2026 17:57:27
Будучи составной частью образовательной программы ОУ, дает гарантии в получении учащимися обязательного минимума образования....
28 04 2026 8:57:21
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. ...
27 04 2026 16:17:35
Урок позволяет познакомить обучающихся с многообразием земноводных, их ролью в природе и жизни человека, формирует знания о хаpaктерных признаках данного класса животных, развивает умения выделять существенные признаки класса, отрядов, сравнивать, обобщать; способствует развитию интереса к предмету, расширяет кругозор; воспитывает бережное отношение к окружающему миру. ...
26 04 2026 9:40:44
Данная разработка урока входит в методический комплекс уроков по теме "Семя". Учащиеся самостоятельно исследуют состав семени, делают выводы и предположения. Материалы урока дают возможность поставить исследовательскую задачу, разработать материал и защитить его в рамках короткого времени....
25 04 2026 6:20:32
Урок поможет при создании общего представления о строении эукариотической клетки на основе раскрытия мембранного принципа; формированию знаний о строении и функциях главных частей клетки....
24 04 2026 17:23:43
Урок знакомит со строением, классификацией и функциями углеводов, многообразием и функциями липидов, формирует познавательный интерес и мотивацию к изучению живой природы, умения сравнивать, делать вывод, рассуждать, формулировать определения; строить логическую цепь рассуждений, соотносить понятия....
23 04 2026 5:22:23
В работе представлены результаты применения УМК "Виртуальная школа Кирилла и Мефодия 2003–медиатека" в процессе обучения для ученика и учителя.
Дается описание, систематизация, методическое обоснование деятельности творческой группы учителей школы, возглавляемых координатором – учителем информатики – по использованию информационно-коммуникационных технологий в образовательном процессе, а также анализ возможностей реализации творческой инициативы учителя при использовании современных мультимедийных технологий. Показана система использования ИКТ на различных этапах урока.
...
22 04 2026 16:32:33
Цель урока: способствовать развитию познавательного интереса; активизировать знания; сформировать навыки общения, сотрудничества, коллективизма. Для преподавателя такой урок является способом выявить детей эрудированных, любознательных, остроумных, творческих, т.е. таких детей, которые при дальнейшем изучении предмета для преподавателя будут «помощниками».
Данная игра проводится на первом уроке предмета «Биология», либо ее можно использовать как внеклассное мероприятие в рамках декады общеобразовательных дисциплин. Вопросы для игры составляет преподаватель, используя дополнительную литературу по предмету....
21 04 2026 22:54:31
В данной работе представлена технологическая карта учебного занятия по биологии в 5-м классе с применением технологии интеpaктивного обучения. Цель урока: формирование ценностного отношения к биологическим знаниям, развитие естественного научного стиля мышления у пятиклассников через осмысление существенных признаков представителей разных царств живых организмов....
20 04 2026 15:39:12
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Материал представлен схемой, таблицами, тестами, кроссвордом. При выполнении заданий ученик показывает уровень знаний по теме....
19 04 2026 9:46:30
Данный урок показывает целостность и взаимосвязь восприятия учебного материала по смежным предметам на примере изучения высшей нервной деятельности человека. Рекомендуем представить данный материал с помощью компьютерных технологий....
18 04 2026 7:27:56
На уроке доказывается, что законы Менделя применимы к генетике пола различных живых организмов. Учащиеся знакомятся с путями наследования некоторых наследственных заболеваний, учатся самостоятельно обнаруживать генетические закономерности при решении генетических задач....
17 04 2026 14:59:41
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....
16 04 2026 6:11:37
Интегрированный урок литературы и биологии – урок формирование нового проблемного видения, цель которого через изучение романа В.Дудинцева «Белые одежды» понять, как внутренняя политика государства 30–60-х годов ХХ века повлияла на развитие биологии как науки....
15 04 2026 14:41:15
В статье раскрывается специфика организации педагогического процесса, направленного на формирование исследовательской компетентности. Автор, на основе собственного опыта, выделил основные проблемы сопровождения учебного исследования и позицию учителя в решении возникающих вопросов....
14 04 2026 11:37:36
Предлагаемый контрольно-обобщающий урок для 7-го класса знакомит учащихся с удивительным разнообразием внешнего вида и особенностями поведения некоторых рыб, позволяет систематизировать, повторить и закрепить знания учащихся по материалу темы....
13 04 2026 15:34:32
Основная педагогическая идея работы – максимальное общение ребенка с природой, привитие любви и бережного отношения к ней. Использованы дидактические средства экологического образования и воспитания на уроках и во внеурочное время. Каждый ученик должен понять, что он может принять участие в историческом процессе возрождения родины, решая экологические задачи своего края....
12 04 2026 9:41:51
Урок направлен на актуализацию представлений учащихся о воздействии температуры окружающей (внешней) среды на организм человека и его здоровье, помогает формировать позитивное отношение к различным способам снижения рисков, связанных с нeблагоприятными воздействиями температуры окружающей (внешней) среды на организм человека и его здоровье. На уроке имеется возможность обучить основным приемам воздушного закаливания в целях укрепления своего здоровья....
11 04 2026 14:56:55
Урок "Цветок – орган семенного размножения" позволяет познакомить обучающихся со способами опыления, с процессом двойного оплодотворения и образованием плодов и семян у цветковых растений; развить умение устанавливать причинно-следственные связи, сравнивать, обобщать; способствует развитию интереса к предмету, расширяет кругозор, воспитывает бережное отношение к природе.
...
10 04 2026 18:19:44
При использовании мультимедиа-презентаций в процессе объяснения новой темы достаточно линейной последовательности кадров, в которой показаны самые выигрышные моменты темы. На экране появляются определения, схемы, которые ребята записывают в тетрадь, мне не приходится тратить время на повторение, успеваю рассказать больше. ...
09 04 2026 20:38:43
Урок помогает в игровой форме обобщить и систематизировать знания студентов о строении и функциях органоидов, развить умения студентов проводить учебную дискуссию; отстаивать свою точку зрения, анализировать суждения товарищей....
08 04 2026 23:21:34
Цель: развитие познавательной активности, общее развитие. Учащиеся изучают состав и значение крови, строение и работу сердца, кровеносных сосудов. Учатся оказывать первую медицинскую помощь при кровотечениях....
07 04 2026 21:42:25
В последние годы одной из ведущих тенденций в методике преподавания биологии является ее развивающая функция. Наиболее приемлемым и эффективным для ее реализации является проблемное обучение. В процессе решений проблемных задач школьники овладевают новыми знаниями и способами действия, в результате этого формируются творческие способности, продуктивное мышление и, конечно, познавательная мотивация. Предлагаемые задачи в данном уроке, направляет учащихся на совместный поиск решений, обращение к учебнику и другим источникам информации, т.е. на самостоятельное добывание знаний....
06 04 2026 9:12:28
Реалии современной жизни предъявляют новые требования к личности: уверенность в своих способностях, готовность вступить в конкурентную борьбу на рынке труда и др. С этой целью на своих уроках обращаю большое внимание на формирование исследовательских умений и навыков. Это предполагает развитие творческой активности каждого учащегося на основе свободы выбора темы исследования и учета индивидуальных дисциплин и проведение учебных исследований на уроках....
05 04 2026 13:49:13
На уроке учащиеся получают представление об атмосфере как оболочке Земли; узнают о составе воздуха и содержание понятия "погода"; узнают как образуются облака и ветер....
04 04 2026 15:14:38
Ежедневно мы слышим предостережения и призывы: "Будущее Земли в опасности!" Необходимо изучить и понять эту сложную систему, которую представляет собой планета Земля. И здесь велика роль биологической науки. Нашу планету часто сравнивают с гигантским космическим кораблём, летящим по просторам Вселенной. А человечество - экипаж этого корабля. Красивое сравнение. В чём-то даже мудрое. Но все мы должны осознать, что у нашего корабля Земля нет аварийного выхода!...
03 04 2026 0:59:16
Генетика, наука о наследственности и изменчивости живых организмов. Так как эти свойства присущи всем без исключения организмам, они представляют важнейшие...
02 04 2026 15:32:14
Цели урока: ознакомить учащихся с хаpaктерными особенностями семейства пасленовые; выяснить причины распространения или запрета растений в России; провести связь между бытом, жизнью людей и природы; расширить знания о свойствах и многообразии семейства; побудить учащихся к самостоятельному изучению растений.
...
01 04 2026 17:21:24
Урок по УМК Пасечника В.В. Планируемые результаты обучения: учащиеся умеют определять понятие «экологические факторы» и объяснять их влияние на живые организмы; развивается умение работать с текстом и иллюстрациями учебника; формируются элементы экологической культуры. Деятельность учащихся: работа с видеофильмом, текстом и иллюстрациями учебника, сотрудничество с одноклассниками....
31 03 2026 7:54:43
Углубленное изучение биологии не может ограничиваться лишь традиционными занятиями или чтением спецлитературы. Оно предполагает применение разнообразных форм индивидуальных и групповых занятий, в числе которых "биологический бой" является одной из самых эффективных для контроля и актуализации знаний учеников. Данная форма разработана автором и применяется на уроках и в процессе подготовки к биологическим олимпиадам, ее эффективность многократно подтверждена результатами учащихся....
30 03 2026 20:57:14
Главной задачей учителя на современном этапе становится мотивировать учащихся на проявление инициативы и самостоятельности. Он должен организовать самостоятельную деятельность учащихся, в которой каждый мог бы реализовать свои способности и интересы. Фактически учитель создает "развивающую среду", в которой становится возможной выработка каждым учащимся на уровне развития его интеллектуальных и прочих способностей определенных компетенций, в процессе реализации им своих интересов и желаний....
29 03 2026 4:42:36
Целями предлагаемого урока является проконтролировать знания учащихся о разнообразных способах передвижения животных, выpaбатывать умение определять среду обитания по внешнему виду, научить применять знания для объяснения способа передвижения в зависимости от среды обитания.
...
28 03 2026 1:23:22
Урок разработан по программе Сонина Н.И. для 7-го класса. Данная разработка позволяет познакомить учащихся с хаpaктерными особенностями царства Грибы, их многообразием, значением в природе и жизни человека. Урок способствует развитию умения сравнивать, обобщать, выделять общие признаки царства, формирует интерес к предмету и бережное отношение к природе....
27 03 2026 5:50:34
Урок в 8-м классе по учебнику авторов: В.С. Рохлов, С.Б. Трофимов под ред. Д.И. Трайтака способствует развитию у учащихся словесно-логического мышления, способностей сравнивать и анализировать, развивает навыки работы с дополнительным материалом....
26 03 2026 17:53:59
Цели урока: познакомить обучающихся с организмами, достигшими высокого уровня сосуществования - лишайниками, показать их многообразие, положение в системе органического мира, а также значение в природе и жизни человека....
25 03 2026 7:41:55
В уроке по биологии на тему «Сны и сновидения» дается понятие о биоритмах; раскрывается физиологическая природа сна и сновидений, цикличность сна, изменения, происходящие в организме во время сна, его значение; необходимость правил, предупреждающих нарушения сна....
24 03 2026 15:21:22
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....
23 03 2026 14:19:13
В учебно-воспитательном процессе необходимо использовать только те пословицы, терминология которых понятна современному школьнику. Кроме включения в содержание курса «Биология» народных пословиц и поговорок, целесообразно кратко рассказывать о народных праздниках, например: «Проводы зимы», «Масленица» и т.д....
22 03 2026 21:20:14
На первый план в этом уроке выдвигается идея развивающего обучения. Создаются возможности для развития интеллекта, творческих способностей. Ученикам дана возможность принимать решения, самостоятельно мыслить, обрести уверенность в своих силах. В процессе изучения темы использовался словесно-логический метод обучения....
21 03 2026 18:22:40
Урок расширяет представления об опopно-двигательной системе человека и способах оказания первой доврачебной помощи при растяжении связок, вывихах суставов и ушибах....
20 03 2026 9:35:51
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 ::
