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....
28 05 2026 3:20:46
Цель урока: изучить особенности строения и жизнедеятельности земноводных, связанные с жизнью на суше и размножением в воде, классификацию и многообразие амфибий; выяснить значение их в природе; формировать информационную компетенцию, умение работать с текстом, рисунками, схемами, дополнительной информацией....
27 05 2026 10:29:29
Урок для 9-го класса по двухчасовой программе курса биологии, разработанной авторским коллективом под руководством И.Н. Пономарёвой. Урок начинается с актуализации знаний о белках, их значимости в живом организме. Обучающиеся знакомятся с биосинтезом белков: слушают краткий рассказ учителя, работают в группе с текстом учебника, отвечают по карточкам у доски, используя слайды и таблицы, решают задачи в тетради и моделируют на планшете. Формулируют вывод и записывают его в тетради. На уроке задействованы все виды памяти.
...
26 05 2026 22:21:52
Данный урок проводится после изучения темы «Нервная система». К моменту проведения итогового урока изучаемый материал усвоен обучающимися, что они и демонстрируют на «Смотре знаний». Разнообразные формы работы позволяют за небольшой период времени наиболее полно повторить и обобщить изученный материал. Из опыта работы можно сделать вывод, что урок, проведённый в форме «Смотра знаний», вызывает большой интерес обучающихся....
25 05 2026 21:39:44
Типовые задачи знакомят с основными приемами рассуждений в генетике, а "сюжетные" – полнее раскрывают и иллюстрируют особенности этой науки, делая ее интересной для учащихся. Подобранные задачи хаpaктеризуют генетику как точную науку, использующую математические методы анализа. Для закрепления теоретического материала по способам и приемам решения задач предлагаются задачи для самостоятельного решения, а также вопросы для самоконтроля....
24 05 2026 9:57:31
Урок "Экологические группы птиц" проводится для учащихся 7-го класса обучающихся по программе Н.И. Сонина. Раскрываются такие вопросы, как: основные группы птиц, экологические типы птиц, экологические группы птиц, значение птиц в природе и жизни человека....
23 05 2026 6:25:45
Методическая задача: место пoлoвoго воспитания в рамках обобщающего урока-семинара с элементами соревновательности. Решаются задачи: углубить и расширить знания по гигиене, строению и функциям кожи; научить работе с дополнительными образовательными ресурсами, составлению выступлений по определенной тематике адекватно подростковому возрасту, развитие творческих способностей при составлении рассказов от имени кожи....
22 05 2026 23:21:43
В ходе подготовки к семинару учащиеся самостоятельно осуществляют поиск (в т.ч. в сети Internet) и первичную обработку информации. Изучение учебного материала носит проблемный хаpaктер. С целью визуализации используется ИД Smart Board и разработанная программа Smart notebook "Начальные этапы развития жизни". ...
21 05 2026 20:48:19
На уроке прослеживается эволюция органов чувств у живых организмов. Учащиеся знакомятся с процессом регуляции деятельности организма....
20 05 2026 10:53:35
Цель урока – рассмотреть основные положения клеточной теории строения организмов....
19 05 2026 3:38:59
Урок учит детей не только основам рационального питания, и позволяет узнать отношение ребят к своему здоровью, обосновывает необходимость приема растительной и животной пищи, еще раз напоминает основные гигиенические правила....
18 05 2026 20:44:51
Это мероприятие ценно тем, что через физическую нагрузку активизируется мыслительная деятельность учащихся. Каждое эстафетное задание в этих забегах будет подражанием какому-то животному или насекомому. В шутку копируя движения животных, ребята заодно познакомятся с некоторыми представителями этого мира, узнают об их повадках, оценят их силу и ловкость.
...
17 05 2026 17:47:43
Урок знакомит учащихся 5-го класса на уроках природоведения с понятием "организм" и основными его свойствами, в результате которого у учащихся формируется целостная картина мира....
16 05 2026 23:18:52
Урок проводится в 6-м классе как заключительный и посвящается обобщению и систематизации знаний, которые учащиеся получили во время изучения темы "Побег". Форма урока – игра. Ученики используют разнообразный дидактический и раздаточный инструментарий, лабораторное оборудование....
15 05 2026 22:44:12
Самой важной функцией комплекса Гольджи считают выведение из клетки продуктов синтеза, поэтому его еще называют трaнcпортным аппаратом клетки....
14 05 2026 14:45:44
На уроке учащиеся узнают о составе почвы, о значении перегноя для плодородия почвы....
13 05 2026 18:26:52
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок знакомит учащихся с представителями царства бактерии, строением, жизнедеятельностью и распространением на Земле. Формирует умение делать выводы на основании полученной информации, навыков исследовательской деятельности. ИКТ повышают познавательный интерес к предмету....
12 05 2026 5:53:40
Урок с помощью игровой формы помогает активизировать познавательную деятельность, формирует умение участвовать в обсуждении и принятии коллективного решения, излагать и аргументировать свою точку зрения, развивает интеллектуальные способности.
...
11 05 2026 9:39:15
Корень растений — это неограниченно растущий вегетативный орган, обеспечивающий закрепление растения в субстрате, поглощение и трaнcпорт воды и минеральных веществ. Появление корня в процессе эволюции растений — важный ароморфоз, одно из приспособлений к обитанию на суше....
10 05 2026 14:50:37
Целью урока является закрепить знания о строении и функциях органоидов клетки, изучить строение ядра, строение и функции хромосом. Показать огромнейшее значение такого явления, как хранение и передача наследственной информации. Продолжить формирование умений работать с микроскопом, используя для изучения строение хромосом.
...
09 05 2026 22:40:23
Одна из самых сложных загадок природы – создание генетического кода. Этапы синтеза белка рассматриваются на примере решения задачи. Презентация с видеофильмом, анимацией, задачами позволяет понять и закрепить материал. А электронные тесты на этом же уроке выявят пробелы в знаниях. Урок рассчитан на пару, но при желании его можно разделить на 2 урока....
08 05 2026 21:13:25
Уничтожение лесов, осушение болот, орошение засушливых земель — все это отражается на географическом распределении видов. Большое значение имеет и вовлечение в хозяйственный оборот новых природных ресурсов для размещения населенных пунктов, промышленных предприятий, использования атомной энергии....
07 05 2026 22:47:44
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.
...
06 05 2026 8:34:34
Урок целесообразно проводить в 11-м классе после изучения главы "Развитие жизни на Земле". На уроке учащиеся знакомятся с фактами, которые расширяют знания по изучаемой теме,
вносят противоречия в представление о ходе эволюции органического мира. Урок основан на
использовании технологии критического мышления, групповой формы работы....
05 05 2026 0:51:43
Используя слайды и интеpaктивные тренажеры, учащиеся закрепляют знания по многообразию живых организмов, их принадлежности к определенному царству живой природы. Знакомясь с видеофрагментами, фотоизображениями ученики формулируют понятие "среда обитания организмов", составляют опopный конспект, хаpaктеризующий различные среды обитания, выявляют черты приспособленности организмов....
04 05 2026 19:54:18
Данная разработка предлагает проведение зачетного урока по теме "Пищеварительная система". На уроке используется групповая работа. Эта методика позволяет в течение одного урока опросить всех учеников в классе, еще раз повторить наиболее сложные вопросы темы. Ее можно использовать при проведении зачетного урока любого раздела биологии.
...
03 05 2026 17:27:32
Наиболее важным при этом является дифференцировка клеток наружного и внутреннего слоев...
02 05 2026 6:23:55
По теме "Tрaнcпорт веществ" проводится контрольно-обобщающий урок "Кровь и кровообращение". В течение урока учащиеся показывают знание терминов по данной теме, выполняют тестирование. Урок проходит плодотворно, все ученики за урок получают оценки....
01 05 2026 20:22:56
Органы чувств – афферентный (рецепторный) отдел системы анализатора. Анализатор - это периферическая часть рефлекторной дуги, которая осуществляет связь между центральной нервной системой и окружающей средой....
30 04 2026 7:25:57
Игра "Что? Где? Когда?" «По страницам Красной книги Алтайского края» позволит интересно провести не только урок, но и внеклассное занятие. Цель игры: привлечь внимание учащихся к проблемам охраны животных и растительных объектов Алтайского края, занесенных в Красную книгу, формирование ответственного отношения к природной среде и ее обитателям....
29 04 2026 20:52:13
Игровая форма урока повышает интерес учащихся к предмету, развивает взаимоуважение, умение работать в группе. Урок составлен на основе материалов, изложенных в учебнике для 6-го класса Пономаревой И.Н., Корниловой О.А., Кучменко В.С. "Биология: Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники"....
28 04 2026 19:50:53
При подготовке к уроку, особенно уроку комбинированного типа, учитель иногда испытывает затруднения. Как сократить время на проверку домашнего задания, снять стресс с учеников при проверке, поставить больше оценок? Помочь в этом могут задания по развивающему обучению в различной форме. Такие задания можно использовать и во время сопутствующего повторения, первичного контроля знаний, обобщения и других формах и типах уроков.
...
27 04 2026 8:23:53
Предлагаемое учебное занятие способствует формированию новых знаний о распространенных природных комплексах Хабаровского края, эстетическому восприятию природы, воспитанию любви к природе Дальнего Востока. Основная задача заочной формы экскурсии – показать разнообразие биоценозов, их обитателей во взаимосвязях с окружающей средой не выходя в "дикую природу"....
26 04 2026 10:59:32
Цель представленного в статье урока – закрепить умение решать генетические задачи на разные типы доминирования, убедить учащихся в пpaктической значимости законов наследственности....
25 04 2026 1:49:44
Цель урока: определение уровня овладения знаниями по теме. Коррекция знаний, умений и навыков. Сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
24 04 2026 8:11:27
Урок нацелен сформировать у учащихся знания о типах эволюционных изменений. В ходе урока рассмотрены на конкретных примерах пути эволюции органического мира и соотношение между ними. Учащиеся знакомятся с главными направлениями эволюции органического мира – биологическим прогрессом и регрессом. Показана роль русских ученых в развитии эволюционного учения. Одна из задач урока: сформировать навыки определения ароморфозов и идиоадаптаций в растительном и животном мире....
23 04 2026 9:38:47
Урок изложения нового материала, который позволяет сформировать у учащихся 10-го класса представление о вирусах как неклеточной форме жизни, их особенностях строения и жизнедеятельности, а также о профилактике и мерах борьбы с вирусами – возбудителями болезней человека. Урок помогает учащимся развивать умения анализировать, обобщать и систематизировать полученные знания. В ходе урока учащиеся осваивают умения самостоятельно изготовлять ватно-марлевые повязки, необходимые при эпидемиях гриппа....
22 04 2026 0:28:30
Генетика, наука о наследственности и изменчивости живых организмов. Так как эти свойства присущи всем без исключения организмам, они представляют важнейшие...
21 04 2026 17:25:32
Представленный материал является примером технологической карты урока биологии по теме "Плазма крови. Свертывание крои как защитная реакций организма" (8-й класс). Модульная система построения занятия сочетается с групповыми способами обучения....
20 04 2026 13:49:51
Экологическая викторина "Лесные жители" проводится во внеурочное время и направлена на углубление знания, полученные на уроках биологии и экологии. Хочется верить, что данная викторина поможет в воспитании чутких и внимательных к окружающему миру людей, способных удивляться красоте и совершенству природы, ответственных за её сохранение....
19 04 2026 13:30:28
Предлагаемый элективный курс рассчитан на 19 часов; способствует самоопределению учащихся, развивает исследовательскую деятельность. Данный курс поддерживает и углубляет знания по биологии и экологии. Материалы курса включают в себя пояснительную записку, описание структуры программы и особенности организации учебного процесса, тематическое планирование. ...
18 04 2026 8:37:40
Представлена программа тематического планирования курса биологии. Содержание программы систематического курса биологии сформировано на основе принципов: соответствия образования потребностям общества; учета единства содержательной и процессуальной сторон обучения. Представлены календарно-тематические планы для 5–11-х классов....
17 04 2026 15:43:43
Представители пресмыкающихся (более 4 тыс. видов) являются настоящими наземными позвоночными животными. В связи с появлением зародышевых оболочек они в своем развитии не связаны с водой....
16 04 2026 8:35:56
Урок обобщает и систематизирует знания учащихся о строении и функционировании клетки, взаимосвязях частей и органоидов клетки как основе её целостности, обмене веществ, лежащих в основе жизнедеятельности клетки; закрепляет знания о гене, генетическом коде, систематизирует знания о механизме трaнcляции, синтезе белков в рибосоме....
15 04 2026 9:53:35
Цели урока: сформировать представление о биологии как науке, о царствах живой природы; развивать представление о многообразии биологических дисциплин, изучающих живую природу. Задачи: сформировать первоначальные представления о многообразие растительного мира; познакомить учащихся с основными компонентами учебника и правилами техники безопасности; развивать умения и навыки, развивать интерес к биологическим наукам....
14 04 2026 15:22:48
Урок проводится в занимательной форме. Цель: расширять знания учащихся по биологии по теме «Дыхание». В различных заданиях развивается биологическое мышление, способность применять имеющиеся знания в поисках решения проблемных ситуаций, межпредметные связи. Урок формирует привычку здорового образа жизни....
13 04 2026 20:21:40
Использование технологии модульного обучения позволяет конструировать личностно-ориентированный тип обучения и воспитания, обеспечивающий особый стиль творческого взаимодействия учащихся и учителя, направленный на формирование жизненных гуманистических ценностей, определение мировоззренческой позиции учеников; активизацию познавательной деятельности учащихся на основе учета их интеллектуальных возможностей....
12 04 2026 6:48:12
Третий урок по теме. Конспект составлен к учебнику «Биология. Человек. 8-й класс. Сонин Н.И., Сапин М.Р. На этапе проверки домашнего задания учащиеся письменно отвечают на вопросы, проверяют друг друга. Новый материал изучается в словесно-наглядной форме. Учащиеся готовят сообщения к уроку....
11 04 2026 9:57:22
Систематизация педагогического наследия учителей в Виртуальном музее биообразования России....
10 04 2026 13:58:43
При изучении нового материала проводится беседа о науке как одной из сфер человеческой деятельности, ее целях и методах, об особенностях научных знаний, фактов. Для лучшего усвоения учебного материала учащимся необходимо иметь представление о научных методах в биологических науках. В заключение урока выступление ученика об этапах научного исследования, сборе фактов, выдвижении гипотезы, проведении экспериментов, оформлении теории....
09 04 2026 21:17:20
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 ::
