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:
Учащимся 5-го класса предлагается презентация темы "Происхождение человека", подготовленная учениками 11-го класса на компьютере. Урок является интегрированным (биология + информатика). Чтобы разгрузить детей в течение учебного часа, устраиваются физкультминутка, гимнастика для глаз, релаксационная пауза. Урок динамичен, дети не устают, они все время активны. Подобные уроки вызывают интерес и у старшеклассников и у ребят помладше, а потому являются очень эффективными....
04 02 2026 4:19:43
Проверочная работа по теме «Основы учения о биосфере» включает 2 вида заданий: тест с выбором одного верного ответа и задания с развернутым кратким ответом. ...
03 02 2026 8:41:11
Урок может быть проведен в 7-м классе при изучении темы "Класс птицы", материалы урока могут быть использованы на занятиях биологического кружка.
На уроке ученики имеют возможность уточнить причины разнообразия птиц (результат приспособленности к среде обитания), научиться распознавать экологические группы птиц, признаки птиц разных экологических групп. Поставленные перед учениками задачи ставят их в ситуацию недостатка информации, которую они должны получить из разных источников (личный опыт, информация из "Школьного определителя птиц", информация, полученная в результате выполнения лабораторной работы). Кроме того, дети учатся обобщать полученную информацию и делать выводы....
02 02 2026 11:31:18
Использование этой технологии позволяет значительно разнообразить уроки естественно-научных дисциплин. Основная идея технологии «Обучение в сотрудничестве» - учиться вместе.
...
01 02 2026 8:10:40
Представлены программа и методическая пособие "Фитотерапия" - элективный курс для учащихся 7-8-х классов (68 часов). Данное мероприятие проводится в теме "Пища должна быть лекарством". На него мы приглашаем ребят младших классов. К сценарию внеклассного мероприятия "Лекарства на обеденном столе" прилагаются статьи из газет, фотографии.
...
31 01 2026 19:37:11
Бинарный урок биологии и истории для 8-го класса имеет своей целью на примере деятельности выдающихся ученых XIX века показать их самоотверженность и целеустремленность в становлении и развитии целого ряда наук и научных направлений, а также проследить взаимосвязь истории и биологии. Данная форма очень уместна при проведении предметных недель по биологии и истории....
30 01 2026 2:34:23
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок формирует у учащихся исследовательские навыки и умение систематизировать материал. Учащиеся знакомятся с многообразием рыб, выявляют их признаки, учатся сравнивать и определять наиболее распространенные отряды. Урок проводится в виде игры-путешествия на корабле с презентацией....
29 01 2026 23:56:36
Предлагается четыре варианта задач по генетике. В каждом варианте три задачи по моногибридному скрещиванию, дигибридному скрещиванию и скрещиванию, сцепленному с полом.
...
28 01 2026 20:37:14
На уроке учащиеся знакомятся с понятиями "пищевые продукты", "питательные вещества" и строением пищеварительной системы. В процессе урока используется презентация и работа с CD-диском, это развивает навыки наблюдений, обеспечивает прочное усвоение знаний учащимися, повышает интерес к предмету. Урок позволяет обучающимся освоить большую часть информации самостоятельно, проявив поисковые способности....
27 01 2026 23:53:40
Урок систематизирует и закрепляет знания учащихся о строении и функциях различных видов анализаторов, их локализацию в организме; о взаимодействии и взаимозаменяемости анализаторов; о роли нервной системы в приспособлении организма человека к условиям среды и быстром реагировании на их изменения.
...
26 01 2026 3:52:19
Заражение лептоспрозом происходит при контакте с разносчиком болезни. Инкубационный период лептоспир составляет от 2 дней до 2 недель....
25 01 2026 7:43:51
Предлагается разработка урока по теме «Рыбы – водные позвоночные животные» с применением элементов технологии ТРИЗ – теории решения изобретательских задач. Учащиеся учатся работать с текстом, решать биологические задачи, находя в них проблему, противоречие, выдвигая свои гипотезы для решения данной проблемы.
...
24 01 2026 6:47:24
В ходе самостоятельной работы учащихся на уроке осуществляется развитие личности, компетентной в сфере самостоятельной познавательной деятельности. В рамках поставленной цели решаются следующие задачи: организация навыков самообразования, формирование умений самостоятельной работы, повышение уровня самоорганизации и самоконтроля....
23 01 2026 18:20:18
Знакомство с работой К.А. Тимирязева, многообразием лишайников и необходимостью их защиты основано на использовании учителем и учеником слайдов, расположенных на доске IDroo. Инструменты доски позволяют ученику выполнять задания, делать пометки; учителю объяснять, проверять, корректировать, оценивать, и все это – в режиме реального времени....
22 01 2026 18:50:55
Данный урок позволяет продолжить развивать знания об основных функциях листа, раскрыть их значение для растения в целом. Познакомить с видоизменениями листьев как результатом приспособленности к различным условиям обитания. Раскрыть значение видоизмененных листьев в жизни растения. Также на уроке раскрываются вопросы о сезонных изменениях в жизни растений. Урок способствует творческому мышлению учащихся. В материалах урока может быть использован национально-региональный компонент....
21 01 2026 10:36:19
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.
...
20 01 2026 5:45:25
Материал урока раскрывает актуальность проблемы охраны животного мира, показывает связь между животным миром и хозяйственной деятельностью человека....
19 01 2026 0:51:18
Урок для учащихся 9-10-х классов. Особенность урока в использовании презентации PowerPoint и высокой концентрации теоретического материала. Главный акцент сделан на основные понятия и термины, особенности наследования признаков, сцепленных с полом; присутствуют межпредметные связи с историей, используется краеведческий материал.
...
18 01 2026 6:13:37
Занятие с целью расширять знания учащихся об экологических группах птиц, показать разнообразное значение птиц в природе и их пpaктическое значение для человека....
17 01 2026 21:31:35
У учащихся формируется система знаний о генетическом определении пола у человека и наследовании, сцепленным с полом; понятие о механизме хромосомного определения пола....
16 01 2026 21:28:57
Использование этой технологии позволяет значительно разнообразить уроки естественно-научных дисциплин. Основная идея технологии «Обучение в сотрудничестве» - учиться вместе.
...
15 01 2026 22:32:32
В статье приведено положение об экологической игре, которая проводится среди учащихся 6–7-х классов города Королева, а также описание всех ее этапов. Игра проходит в Национальном парке «Лосиный остров». У школьников формируются умения и навыки по определению видового разнообразия растительного покрова национального парка «Лосиный остров»; закрепляются знания, полученные на уроках биологии....
14 01 2026 20:29:43
Каждый человек сталкивается с необходимостью использовать элементарные школьные знания. Но держать их все в голове невозможно, со временем навыки и информация забываются. Компетентностный подход в образовании позволит решить эту проблему. Выбирать нужную информацию из предложенного, делать правильные выводы – вот в чем сущность компетентностного подхода....
13 01 2026 12:51:51
Цель мероприятия - систематизировать и обобщить знания обучающихся по темам: "Опopно-двигательная система", "Пищеварение", "Кровь и кровообращение", "Дыхание", "Обмен веществ". Игра проводится в упрощенной форме телевизионной передачи «Своя игра»....
12 01 2026 15:49:29
Урок биологии для 6-го класса знакомит учащихся с многообразием и биологическим значением соцветий, отличием простых соцветий от сложных соцветий. При проведении урока используются различные методы и приемы развития познавательной активности учащихся.
...
11 01 2026 16:41:21
Урок проводится в 5-м классе, использует групповую работу учащихся, воображаемое путешествие.
...
10 01 2026 13:20:59
Описывается работа с сетевой лабораторией ГлобалЛаб и компьютерной игрой «Оматокалингар» (автор Ловягин С.Н.), апробация которой прошла в школе автора....
09 01 2026 23:43:24
Урок проводится в рамках технологии проблемного обучения. Учащиеся-исследователи, ведущие раскопки на холмах, так как корни – подземный орган растения. Терминологическая работа фиксирует внимание учащихся на основных понятиях темы. Проблемные вопросы и задачи способствуют развитию мышления учащихся....
08 01 2026 16:39:21
Изложена авторская система обучения курсу биологии по модульному методу с 7-го класса....
07 01 2026 15:37:46
На уроке вместе с учащимися выясняем, что является источником энергии для всех живых организмов? В результате каких процессов осуществляется образование энергии и ее аккумулирование в клетках? Сколько этапов выделяют в этом процессе? По каким законам термодинамики осуществляется превращение энергии? В заключение урока - решение авторских задач на тему "Энергетический обмен".
...
06 01 2026 11:31:37
Учащиеся разделены на 5 групп, учитель играет роль заведующего кафедрой «Строение и функции клеточных структур эукариотической клетки». В ходе виртуальной экскурсии «учащиеся» посещаю все лаборатории, где «ученые» выполняют лабораторные работы, компьютерное и механическое моделирование и рассказывают и презентуют свои исследования в области изучения строения и функций эукариотической клетки, используя при этом дидактические материалы – таблицы, электронные фотографии, муляжи, делает рабочие зарисовки. Творчески освещают деятельность Антони Левенгука (сценка). Отвечают на вопросы друг друга и «заведующего кафедрой»....
05 01 2026 12:56:41
Урок биологии применяет развивающие технологии. Методы, применяемые на уроке, – словесное изложение знаний, синквейн, презентация, тренажер, моделирование, тестирование. Цель: развитие активной познавательной деятельности в работе с учебником и гербарным материалом....
04 01 2026 18:18:32
Зрение это одно из самых сложных и удивительных свойств человеческого организма, созданного природой для восприятия окружающей среды. И хотя глаз человека занимает менее 1% от размеров организма, существует множество научных учреждений в мире, которые на протяжении десятков лет изучают особенности строения, функционирования, а также заболевания органа зрения....
03 01 2026 10:38:38
Цель урока: сформировать у учащихся знания о клетке как живой единице растительного организма; раскрыть особенности строения растительной клетки, показать взаимосвязь строения и выполняемых функций на примере органоидов....
02 01 2026 23:15:27
На уроке используются элементы модульной технологии, которая позволяет учащимся самостоятельно добывать новые знания и работать в индивидуальном режиме....
01 01 2026 2:36:25
Сформировать у учащихся представление о развитии корня из зародышевого корешка, изучить особенности строения корневых систем двудольных и однодольных растений. Развивать пpaктические навыки по определению и распознаванию корневых систем....
31 12 2025 19:34:47
Данный урок проводится по УМК под редакцией В.В. Пасечника по биологическому образованию для основной школы.
Урок "Гигиена органов пищеварения. Предупреждение желудочно-кишечных инфекций" является обобщающим по теме "Пищеварение". Урок проводится в форме учебного занятия. На уроке используются дополнительные источники знаний: статьи, книги, рисунки.
...
30 12 2025 23:16:13
Термин «экология» предложил в 1866 году ученый Э.Геккель, который описывал взаимоотношения живой и неживой природы в своем труде «Всеобщая морфология»....
29 12 2025 18:41:44
На уроке дается понятие о разнообразии бактерий. Раскрывается роль бактерий гниения, брожения, паразитических бактерий в природе и жизни человека. Учащиеся знакомятся со способами борьбы с бактериями, приносящими вред здоровью и хозяйству человека. На основе изучения процессов размножения и спорообразования бактерий показывается высокая степень выживаемости бактерий в самых тяжёлых условиях....
28 12 2025 21:50:34
Птицы ведут разнообразный образ жизни. Есть птицы оседлые (сойки, синицы), кочующие (снегири, грачи) и перелетные (стрижи, соловьи, иволги, утки, лебеди)....
27 12 2025 23:42:56
На уроке учащиеся вспоминают знания об иммунитете, которые усвоили на прошлом уроке - в виде словарной работы.
Потом отвечают на вопрос: "Зачем каждому человеку необходимо знать свою группу крови, резус фактор и как это ему пригодится в жизни?"
Затем потренируем мозги - порешаем задачи. И, наконец, вытащим из тайников памяти кое-что о механизме образования и роли антител.
...
26 12 2025 22:34:52
Урок проводится в форме групповой работы учащихся в трех направлениях: биологическом, лингвистическом, культурологическом и литературном. Целью данного урока является всестороннее развитие учащихся, которому способствует интеграция предметов, повышение их мотивации к овладению знаниями, пробуждение интереса к научной и творческой деятельности....
25 12 2025 9:28:54
Учащиеся знакомятся с классификацией мхов, изучают особенности строения кукушкиного льна; закрепляют знания проведением лабораторной работы....
24 12 2025 23:17:37
Интеграция предметов гуманитарного и естественнонаучных циклов таит в себе огромные возможности для развития личности ребенка. Использование музыки и живописных произведений на уроке биологии затрагивает эмоциональную сферу ребенка, служит стимулом к творческой деятельности, расширяет сферу актуального знания. Дидактические особенности урока связаны с формированием опыта поисковой деятельности, включением опыта группового творческого поиска в широкий контекст личного опыта учащихся....
23 12 2025 23:36:21
Урок раскрывает особенности движения животных в водной среде, продолжает формирование умений сравнивать, делать выводы, выявлять закономерности, воспитывает самостоятельность мышления....
22 12 2025 13:52:12
Урок способствует формированию и развитию у учащихся не только предметных, но и общеучебных умений и навыков, ориентированных на развитие личности.
...
21 12 2025 6:43:20
Урок проверки, оценки и коррекции знаний и способов деятельности с использованием ИКТ с целью развития личности каждого ученика через активную деятельность на уроке.
Ожидаемые результаты: дети сами должны сформулировать тему и задачи урока; сами проверить и оценить свои знания, используя навыки работы на компьютере; сами открыть тайну цветковых растений; сами сделать выводы по уроку. Учитель выступает как координатор урока.
...
20 12 2025 11:23:36
В данной работе предложена методическая разработка урока с применением компьютерных технологий на уроке биологии....
19 12 2025 18:24:22
Современная фауна земноводных, или амфибий, немногочисленна — менее 2 тыс. видов. В течение всей жизни земноводные обязательно связаны с водной средой, так как их яйца лишены оболочек, пpeдoxpaняющих от иссушающего действия воздуха....
18 12 2025 11:47:51
Данный урок (2-й по теме "Кожа") содержит элементы критического мышления, лабораторный пpaктикум с использованием соответствующего оборудования. Для учащихся 8-х классов. Технология позволяет задействовать различные способы восприятия у учащихся: через текст, изображение, эксперимент....
17 12 2025 8:20:40
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 ::
Открытый урок по теме: "Обмен веществ и энергии у растений"
Урок изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"
Многообразие паукообразных. "Клещи — вредители культурных растений, паразиты животных и человека"