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:
Витамины называют чудесными веществами. И это действительно так. Как оказалось, материал по этой теме чудесным образом быстро забывается. Предлагаемая форма урока помогает более образно запомнить все виды витаминов, а работа в малых группах помогает проявиться всем учащимся....
12 01 2026 14:22:53
На уроке дети узнают великую тайну растений – поглощать солнечную энергию и превращать ее в химическую энергию органических веществ (процесс фотосинтеза). По ходу урока обучающиеся делают выводы о значении фотосинтеза для всех живых организмов на Земле....
11 01 2026 0:29:30
В ходе урока задания представлены в виде конкурсов в игровой форме, что позволяет развивать творческое мышление, логику, интеллектуальный потенциал, интерес к предмету....
10 01 2026 14:15:17
Урок по программе В.Б. Захарова, Н.И. Сонина, Е.Т. Захаровой «Биология. Многообразие живых организмов. 7-й класс» с применением технологии модульного обучения. Цель работы – показать, что модули позволяют перевести обучение на субъект-субъектную основу, индивидуализировать работу с отдельными учащимися....
09 01 2026 23:38:16
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.
...
08 01 2026 16:28:16
В ходе урока учащиеся усваивают закономерности движения крови по сосудам на основе применения знаний по физике о давлении и скорости....
07 01 2026 1:15:31
На уроке изучаются вирусы как неклеточная форма жизни, их строение, классификация, особенности жизнедеятельности. Рассматривается значение в природе и жизни человека. Учащиеся представляют информационный проект по актуальному вопросу - вирусные заболевания....
06 01 2026 23:58:29
Умение перенести знания одного предмета при усвоении другого вносит в деятельность учащихся большую целенаправленность при решении определенных задач, повышает активность самостоятельных методов работы, выpaбатывает логическую последовательность в реализации различных проектов. Примером создания подобных разработок является создание различных межпредметных проектов с использованием среды Visual Basic for Application....
05 01 2026 18:29:53
Селекция животных использует широкий спектр методов выведения ценных пород. Новейшим и перспективным считается клеточная инженерия. В основе лежит передача наследственной информации через соматические клетки....
04 01 2026 5:16:22
Рефлексия учебных достижений и способов деятельности учащихся проводится в виде урока-игры «Компьютерный вирус», который способствует формированию навыков самооценки и самоконтроля. А использование интеpaктивной доски и ИКТ способствует повышению мотивации и создает условия для более эффективного погружения в языковую среду.
...
03 01 2026 5:14:46
Урок-конференция по теме «Отряды млекопитающих: парнокопытные и непарнокопытные» построен в форме ролевой игры. Во время проведения урока учащиеся знакомятся с многообразием млекопитающих, с их значением в природе и жизни человека, необходимостью и мерами их охраны. При подготовке к уроку используется метод опережающих заданий. При рассказе о представителях данных отрядов учащиеся показывают подготовленные ими презентации....
02 01 2026 23:21:44
Цель урока: расширение знаний учащихся о полезных ископаемых; обобщить знания учащихся о горючем полезном ископаемом торфе; расширить и углубить знания о каменном угле....
01 01 2026 17:32:27
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Учащиеся знакомятся с многообразием грибов, знакомятся с правилами сбора грибов и их значением в природе; учатся различать съедобные и несъедобные грибы, применять полученные знания о грибах в повседневной жизни....
31 12 2025 0:18:38
Данный урок является одним из вариантов уроков с применением компьютерных технологий. Применяя на уроках компьютерную технику, а также разнообразные формы, методы и педагогические техники, можно повысить плотность урока, интенсифицировать его, сделать урок интересным и содержательным. Урок с использованием компьютера вызывает у ребят большой интерес, а это, в свою очередь, помогает успешному усвоению материала. Резко повышается активность учащихся на уроке, они включаются в процесс мышления и обучения....
30 12 2025 6:19:42
Разработанный технологический пакет к уроку биологии с использованием видеоматериала из видеоряда коллекции Национального географического общества «Крылья над Серенгети / жизнь и cмepть на африканских равнинах» позволяет акцентировать эмоции учащихся, сообщить материал и обеспечить полисенсорность познания. Отрывок фильма демонстрируется после объяснения учителя. После просмотра следует обсуждение увиденного. Разработано тестирование на разных этапах урока и представлен углубленный вариант....
29 12 2025 8:13:50
Урок обобщения и систематизации знаний учащихся в 7-м классе по биологии "Путешествие в страну Кишечнополостных"....
28 12 2025 10:53:47
Методическая разработка урока составлена на основе учебно-методического комплекса под ред. Н.И. Сонина. Основная цель урока - познакомить учащихся с особенностями строения и функциями кровеносной системы у животных....
27 12 2025 1:34:37
На уроке ребята знакомятся с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Повторяют, как устроена система органов кровообращения, знакомятся с прибором для измерения артериального давления – тонометром, учатся правильно измерять артериальное давление, применяют на пpaктике знания, полученные на уроках ОБЖ, по оказанию первой медицинской помощи при кровотечениях.
...
26 12 2025 12:36:56
Урок призван сформировать представление о вирусах как о неклеточной форме жизни, их строении, жизнедеятельности, значении....
25 12 2025 18:17:14
Интегрированный урок с целью расширить знания учащихся о природных высокомолекулярных веществах - белках; раскрыть ведущую роль белков в строении и жизнедеятельности клетки; сформировать представление о связи между строением, свойствами и применением белков через лабораторный эксперимент.
Форма проведения - урок-лекция с элементами лабораторного пpaктикума и медиа-технологий.
На уроке предлагается рассмотреть следующие вопросы: история исследования белка; аминокислоты - основа белка; структура белковых молекул; химические свойства белка (лабораторный опыт); биологическое разнообразие и значение белков; функции белков.
...
24 12 2025 19:46:31
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Комбинированный урок обобщения и систематизации материала о селекции растений и животных. Урок знакомит учащихся с основными направлениями биотехнологии и ее значением в развитии сельского хозяйства. Цель урока: сформировать у учащихся представление об основных методах селекционной работы с микроорганизмами. Научить школьников обосновывать значение метода генной инженерии для процесса выведения новых штаммов микроорганизмов и др....
23 12 2025 19:31:51
В КВН-игре принимают участие ученики 8-х классов. Игру проводят во время тематической недели биологии или после прохождения тем "Пищеварение", "Обмен веществ и энергии" и соответствующей подготовки комaнд-участниц. Данный КВН также можно провести как внеклассное мероприятие по биологии. ...
22 12 2025 5:52:30
Валеологическая тетрадь разработана в помощь учителю для проведения проблемно-исследовательского урока здоровья и для мотивации учащегося по познанию себя. В разработке представлены разные задания (творческие, познавательные, экспериментальные, рефлексивные), валеологический самоанализ, паспорт здоровья, рекомендации ЗОЖ.
...
21 12 2025 8:48:30
Размножение — способность организмов оставлять потомство со сходным строением. Выделяют 2 главных способа размножения — бесполое и пoлoвoе....
20 12 2025 19:22:33
Землетрясения – грозные и опасные явления природы. Они вызывают интерес и ужас у людей. Ученики 5-го класса должны получить элементарные знания по данному вопросу (Учебник А. А. Плешакова, Н. И. Сонина «Природоведение. 5 класс»). Презентация, подготовленная по данной теме, сделает урок ярким и запоминающимся....
19 12 2025 14:36:50
У педагога есть два способа: можно использовать дидактический материал из копилки, подключить воображение или креативных учеников. В методике преподавания биологии часто используется такая активная форма обучения, как сочинение дидактических сказок (как учителем, так и учащимися). Разнообразить работу помогает сочинение дидактических небылиц....
18 12 2025 5:50:12
Урок усвоения новых знаний с использованием технологии проблемного обучения помогает раскрыть связь строения сердца с его функциями; дать понятие о сердечном цикле, видах регуляции сердечной деятельности....
17 12 2025 19:55:17
Урок проводится в форме интеллектуальной передачи «Своя игра». На мероприятии развивается познавательный интерес учащихся, расширяется кругозор, развиваются такие УУД, как анализ и синтез информации, обобщение, сравнение, установление причинно-следственных связей....
16 12 2025 20:12:16
Одно из наиболее важных достоинств логических задач заключается в том, что решение любой, даже очень простой логической задачи способствует формированию гибкости ума, преодолению основного препятствия на пути нового - освобождению мышления от шаблонов....
15 12 2025 6:31:20
Раздел является одним из наиболее сложных для понимания в школьном курсе общей биологии. В экзаменационной работе ЕГЭ по биологии данный раздел проверяется на базовом, повышенном и высоком уровне, что требует от выпускников не только воспроизводить свои знания, но и уметь применять их в новой ситуации. Урок обобщения знаний направлен на развитие умений обобщать и анализировать информацию, давать аргументированную оценку суждений....
14 12 2025 7:51:14
Основной задачей современной общеобразовательной школы является подведение выпускников к обоснованному выбору будущей профессии, который базируется на системе обобщенных знаний по предметам школьной программы. Это дает выпускнику возможность определить свою профильную подготовку, продолжить образование и получить профессию, в которой он будет успешен....
13 12 2025 6:43:17
На уроке-семинаре идет ознакомление учащихся с основами медицинской генетики и ее ролью в здравоохранении; развиваютя представления учащихся о биосоциальной сущности человека. В ходе урока учащиеся совершенствуют навыки обобщения материала, умения выделять главное и систематизировать знания; развивают речь, повышают культуру общения....
12 12 2025 7:30:45
В настоящее время стало очевидно, что решение проблем окружающей среды возможно лишь при определенном уровне экологической культуры общества. Формирование ее на основе знаний и умений, ценностных ориентаций, убеждений и идеалов обуславливает потребность в дополнительном экологическом образовании. И большая роль в этом отводится экологическим вечерам....
11 12 2025 22:47:57
Урок биологии в 6-м классе знакомит учащихся со строением и составом семян, используя субъективный опыт учащихся....
10 12 2025 22:29:36
На стенах Форума в Элладе было высечено: «Если хочешь быть красивым – бегай, если хочешь быть здоровым – бегай, если хочешь быть умным – двигайся!». На данном уроке представлены некоторые пpaктические упражнения и советы, которые помогут выявить и предупредить нарушения опopно-двигательного аппарата (плоскостопие и искривления позвоночника). ...
09 12 2025 10:27:19
Изучая вопрос о происхождении пресмыкающихся, целесообразно вернуться к происхождению рыб и земноводных, познакомить учащихся с эволюционной теорией Ч.Дарвина. Есть прекрасная возможность проследить усложнение в организации, обнаружить общие черты и различия, выявить доказательства эволюции или столкнуться с её загадками. Постановка проблемы в виде сценки, новые интересные факты, форма постановки дискуссионных вопросов способствуют концентрации внимания, привлечению знаний из области физики, химии....
08 12 2025 19:32:58
Урок развивает критическое мышление в чтении и письме (метод "фишбоун"). В ходе урока у учащихся формируются знания о общей хаpaктеристике рыб, особенностях внешнего строения рыбы в связи с водной средой обитания....
07 12 2025 18:30:49
Урок знакомит учащихся с представителями одноклеточных организмов; их строением, питанием, значением....
06 12 2025 10:51:25
Представлены вопросы к зачетному уроку по теме "Размножение человека"....
05 12 2025 14:49:41
Акцентируется внимание на гигиене питания как основе здорового образа жизни. Проведение мероприятия в форме популярного телевизионного жанра - ток-шоу формирует у ребят исследовательские умения, способность применять полученные знания на пpaктике, развивает коммуникативные навыки, повышает интерес учащихся к данной теме....
04 12 2025 1:41:15
Урок проводится в 8-м классе по программе Н.И. Сонина и др. В предлагаемый конспект урока включена более полная информация, соответствующая уровню углубленного изучения предмета. При проведении урока расширение материала идет с использованием НИТ (новых информационных технологий)....
03 12 2025 22:49:14
Использование ИКТ на уроках способно преобразить формат преподавания и обучения, сделав учебный процесс более эффективным и привлекательным. Безусловно интересная, но очень объёмная тема «Возникновение жизни на Земле» может быть раскрыта при помощи правильно подобранного материала с использованием мультимедийной техники. Что и предлагается вашему вниманию....
02 12 2025 14:21:24
Основы экологических знаний рассредоточены в различных учебных дисциплинах, поэтому актуальной является необходимость максимально использовать аспекты экологии на уроках биологии и во внеурочное время через исследовательскую работу с применением регионального компонента. Эффективной формой работы является исследовательская деятельность, в ходе которой приобретаются навыки самостоятельной работы, пробуждается интерес к изучению конкретных, локальных экологических проблем.
...
01 12 2025 11:47:11
2010 год является годом Тигра, и это внеклассное мероприятие посвящается амурскому тигру. Главное назначение мероприятия – привлечение внимания школьников к проблемам сохранения амурского тигра и мест его обитания, формирование толерантного отношения к амурскому тигру, повышение экологической грамотности учащихся....
30 11 2025 16:13:10
Обобщающий урок-викторина по теме «Семейства цветковых растений» закрепляет знания о принадлежности цветковых растений к определенным семействам, о происхождении и использовании культурных растений. Можно использовать как внеклассное мероприятие во втором полугодии....
29 11 2025 14:29:27
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....
28 11 2025 13:42:25
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....
27 11 2025 23:51:14
Лабораторные работы учащиеся выполняют самостоятельно по инструктивным карточкам. Карточки включают не только задания, но и вопросы для анализа, размышления, а также дополнительные пояснения в связи с рассмотренным материалом. Во время занятия наблюдаю за выполнением заданий, оказываю учащимся при необходимости помощь, перед сильными учениками ставлю дополнительные вопросы, направляющие их на более глубокое познание. Слежу, чтобы рисунки и записи к ним были четкими. По рисунку я во многом определяю понимание учащимися изучаемых явлений, объектов....
26 11 2025 19:32:45
Занятие достигает следующих целей: дать общее представление о кольчатых червях, об их эволюционном приобретении - сегментации; дать хаpaктеристику среды обитания, познакомить с внешним строением представителей класса малощетинковых на примере дождевого червя; провести наблюдение за поведением и рефлексами....
25 11 2025 17:15:25
Областная экологическая акция «Живи, лес!» была проведена с целью привлечения внимания учащихся к проблемам сохранения, восстановления и преумножения российских лесов и активизации природоохранной деятельности школьников Кемеровской области....
24 11 2025 16:22:24
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 ::
