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:
Самодельная игра домино «Угадай семейства растений» закрепляет изученные растения разных семейств и их признаки. Игра позволит учащимся лучше запомнить основных представителей семейств. Играть можно одному или в группе....
21 06 2026 19:52:40
На уроке изучаются химические элементы, органические и неорганические вещества в единстве их функций и физико-химических свойств и таким образом учащиеся получают доказательства единства живой и неживой природы, родства живых организмов друг с другом и взаимосвязи организмов с окружающей средой на молекулярном уровне жизни....
20 06 2026 20:38:57
Данный урок проводится с целью обобщения и закрепления знаний учащихся по метаболизму клетки....
19 06 2026 7:16:49
Урок формирует представления учащихся о разнообразии насекомых, об особенностях их строения и жизнедеятельности. Они учатся различать представителей различных отрядов насекомых....
18 06 2026 6:20:53
Цель комбинированного урока: познакомить учащихся со строением органов кровообращения (сосудами и сердцем), а также изучить закономерности движения крови и лимфы в организме человека....
17 06 2026 11:23:43
Цель урока – обобщить, проконтролировать знания учащихся по теме "Вселенная". Урок проводится в форме игры, используются стихи. Для контроля знаний подобраны задания, развивающие образное мышление учащихся.
...
16 06 2026 21:41:52
Для реализации компетентностного подхода работа выстроена поэтапно. При повторении изученного материала учащиеся делают вывод о значение пoлoвoго размножения как важного шага в ходе эволюции всех живых организмов. Выдвигают гипотезы о способах размножении низших растений, результат сравнивают с учебником. Совершенствуют умения чтения и построения схем, анализа, обобщения полученной информации, делают выводы, проявляя степень самостоятельности....
15 06 2026 22:34:45
Безусловная рефлекторная деятельность нужна для выживания и сохранения вида, условная - для приспособления к изменчивой окружающей среде....
14 06 2026 16:49:42
Готовясь к конференции, учащиеся углубленно изучают материал учебника, ищут ответы на поставленные вопросы в дополнительной литературе, в электронных учебниках, Интернете. Подобные формы учебной работы повышают у школьников интерес к самостоятельному добыванию знаний, существенно расширяют их кругозор, повышают интеллектуальный уровень, учат сжато излагать мысли.
...
13 06 2026 10:51:30
Для изучения курса биологии в профильном химико-биологическом классе используется лекционно-семинарская система. На семинарских занятиях используются как фронтальные, так и групповые и индивидуальные формы организации учебной деятельности, применяются ИКТ (демонстрационные и учебные презентации, веб-сайты, ТОГИС). Данный материал представляет собой сценарий семинарского занятия в 10–11-м профильном классе по теме "Энергетический обмен в клетке"; ему предшествуют вводная лекция "Метаболизм клетки" и семинарское занятие "Фотосинтез"....
12 06 2026 12:19:42
На уроке биологии исследуется рост и развитие растений посредством экспериментальных работ....
11 06 2026 9:28:44
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Представленный урок может служить примером повышения мотивации информационными технологиями. Урок обобщает знания учащихся о лекарственных растениях Ростовской области интеграцией знаний из области биологии, географии и экологии. Построен в форме игры, участвуют два педагога, один из которых выступает в образе сказочной «Травницы»....
10 06 2026 2:53:59
Цели урока: продолжить формирование у учащихся представлений о цветке как главном генеративном органе растения; сформировать представление о соцветии, познакомить учащихся с основными видами соцветий и их биологической ролью; способствовать развитию эстетического внимания и уважения к цветам и соцветиям; показать необходимость владения элементарными навыками изображения цветов и соцветий биологически и технологически правильно....
09 06 2026 5:55:23
При изучении темы "Изменение питательных веществ в кишечнике" целесообразно подробно остановиться на изучении действия ферментов сока поджелудочной железы и кишечного сока.
Для решения познавательной задачи используется технология модульного обучения. В ходе отчета учеников, рассказа и обобщения учителя формируются основные знания учащихся о функциях кишечника в единстве со строением, о значении толстого кишечника, о взаимосвязи органов пищеварения....
08 06 2026 6:18:27
На уроке используются элементы модульной технологии, которая позволяет учащимся самостоятельно добывать новые знания и работать в индивидуальном режиме....
07 06 2026 1:52:35
Цель урока: сформировать у учащихся понятие об опылении, дать представление о видах и значении опыления....
06 06 2026 13:40:20
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Содержание семинара позволит обобщить, систематизировать и углубить знания учащихся по теме: «Селекция животных, растений и микроорганизмов»; предусматривает выполнение самостоятельных работ репродуктивно-поискового типа, позволяет наиболее полно использовать и развивать интеллектуальные особенности старшеклассников....
05 06 2026 17:13:10
Вашему вниманию предлагается статья, в которой рассматривается организация опытнической работы....
04 06 2026 19:50:31
Интегрированное занятие по биологии и ЛФК формирует общие представления о жизненной емкости легких и факторах, влияющих на ее формирование. В качестве рефлексии учащимся предлагаются логические тесты на установление причинно-следственных связей (тесты составлены одним из учеников). На занятии предусмотрена пpaктическая часть, индивидуальная работа, в парах и группах....
03 06 2026 21:11:46
Для создания условий по развитию и реализации интеллектуально-творческого потенциала, эрудиции, формированию коммуникативной культуры учащихся (7–9-х классов) проводится игра о жизни и деятельности великого русского ученого-энциклопедиста М.В. Ломоносова, посвященная его 300-летию....
02 06 2026 16:41:55
Следует помнить, что не природе нужна защита (она сильнее человечества), а людям, чтобы жить.
...
01 06 2026 23:37:23
В статье представлен модульный урок по изучению особенностей строения и образа жизни млекопитающих животных; систематике и ознакомление с некоторыми отрядами класса Млекопитающие.
...
31 05 2026 8:11:16
Органы дыхания выполняет функцию газообмена, однако принимает участие также в таких важных процессах как терморегуляция, увлажнение воздуха, водно-солевой обмен и многих других. Из полости носа через хоаны воздух поступает в носоглотку, из нее в ротоглотку, а затем — в гортань. Нижний отдел гортани переходит в трахею....
30 05 2026 4:18:47
На современном этапе уже можно говорить о том, что преподавание биологии немыслимо без широкого использования различных информационных методов и средств обучения. Мною разработана и применяется творческая игра для учащихся 11-х классов с углубленным изучением предмета. Целью данной игры является обобщение и систематизация знаний учащихся; подготовка к централизованному тестированию. Урок-игра построен по принципу известной телеигры «Своя игра» и состоит из блиц-турнира, четырех раундов; разработка содержит перечень заданий, необходимых для выполнения учащимися....
29 05 2026 19:46:38
Папоротникообразные – это группа споровых растений, которые обладают проводящими тканями (сосудистыми пучками). Предполагают, что зародились они более 400 млн. лет назад, еще в палеозойский период....
28 05 2026 21:25:22
В конспекте урока представлена разработка самостоятельной работы для учащихся 8-го класса. Данная работа может быть предложена ученикам, как при изучении нового материала, так и при закреплении или проверке знаний....
27 05 2026 16:40:49
Урок развивает критическое мышление в чтении и письме, навыки анализа информации. В течение урока используется интеpaктивная доска для закрепления новых знаний, просмотра видеороликов, музыкального сопровождения. Информация урока заставляет задуматься подростков о бережном отношении к женщинам....
26 05 2026 12:14:57
Для того чтобы полнее изучить явление природы, взаимоотношения человека и природы, ее огромное многообразие и уникальность, величие и в то же время беззащитность, нужно больше читать. Художественное слово, описание картин родной природы в произведениях Шукшина, Тургенева, Пришвина и других классиков позволяют воздействовать на эмоциональный мир ребят, глубже почувствовать красоту природы....
25 05 2026 6:50:57
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.
...
24 05 2026 14:56:55
Классный час проводится с целью формировать у учащихся осознанное негативное отношение к пиву, как алкогольному напитку и положительное отношение к здоровому образу жизни; помогает развивать умение сопоставлять факты, выражать своё мнение....
23 05 2026 18:58:20
Урок обобщения и коррекции знаний - это идеальное время для целенаправленной работы по развитию ученика средствами предмета. В данном случае урок проводился в классе, учащиеся которого различались по уровню обучаемости, по уровню сформированности общеучебных навыков, как способность "сворачивать" и "разворачивать" информацию.
...
22 05 2026 16:51:44
Термин «экология» предложил в 1866 году ученый Э.Геккель, который описывал взаимоотношения живой и неживой природы в своем труде «Всеобщая морфология»....
21 05 2026 13:36:24
Цель урока – сформировать знания о сущности процесса биосинтеза углеводов – фотосинтезе. На уроке выявляются условия, необходимые для фотосинтеза; рассматривается световая фаза фотосинтеза, механизм использования энергии света в гранах хлоропластов, расщепление воды, образование кислорода, АТФ, темновая фаза фотосинтеза, восстановление углекислого газа до углевода....
20 05 2026 19:54:48
Цель урока: выявление хаpaктерных черт строения и процессов жизнедеятельности простейших; формирование у учащихся познавательного интереса к изучению жизнедеятельности животных....
19 05 2026 8:58:40
Цель урока: сформировать у учащихся понятия о химических явлениях....
18 05 2026 17:19:37
Знакомясь с многообразием флоры на уроках биологии учащиеся чаще интересуются теми растениями, которые произрастают в средней полосе России. Береза, дуб, рябина, липа, ива, орешник - вот что, прежде всего, попадает в поле зрения из растительности нашего края. А как возникли нынешние леса, парки, сады, дендрарии - об этом большинство учащихся зачастую лишь догадывается. Даже если они своими руками засаживают аллею деревьев, все равно имеют дело только с саженцами. Путь же от семечка до взрослого дерева остается за пределами их внимания. Учитывая все это, в нашей школе был создан дендрарий....
17 05 2026 1:58:19
В статье предлагаются возможные варианты проведения уроков по теме "Кожа".
Приводятся факты по развитию познавательного интереса и научные достижения в области тканевой инженерии.
Программированные и проблемные задания побуждают учащихся самостоятельно мыслить, развивая при этом их интеллектуальные способности.
Применение компьютерных технологий (например, при решении поисковых задач) способствует интенсификации учебного процесса и обеспечивает прочное усвоение знаний.
...
16 05 2026 4:14:40
К факторам, вызывающим негативное воздействие на органы дыхания, относят: курение, вирусы, бактерии, экологическое загрязнение атмосферы, попадание инородних тел в воздухоносные пути. Никотин оказывает негативное влияние на дыхательную систему, кровеносную, пищеварительную, нервную.
...
15 05 2026 13:27:56
В данной работе представлена разработка обобщающего урока по биологии на тему "Царства Бактерии. Царство Грибы. Царство Растения" для шестого класса по программе и учебнику В.В. Пасечника. Урок проводится в игровой форме, что позволяет повысить познавательную активность школьников. Класс делится на три комaнды. Проводятся конкурсы. В конце урока подсчитываются баллы, определяются победители, выставляются оценки.
...
14 05 2026 14:58:40
Цель урока: познакомить учащихся с насекомыми-переносчиками возбудителей болезней человека и паразитами сельскохозяйственных животных, показать необходимость изучения их жизни и строения для борьбы с ними....
13 05 2026 11:25:20
Учащиеся знакомятся с цветковыми растениями. Развивается представление об их разнообразии, распознаются органы цветковых растений, изучаются новые биологические понятия....
12 05 2026 15:15:43
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....
11 05 2026 11:33:24
Представленный урок посвящён изучению разных способов вегетативного размножения цветковых растений. На всех этапах урока активно используются информационно-коммуникационные технологии. У учащихся отpaбатываются умения выполнять тестовые задания, готовить сообщение с презентацией, применять полученные знания на пpaктике, осуществляя вегетативное размножение комнатных растений. Разнообразие форм и методов работы на уроке способствует повышению эффективности процесса обучения....
10 05 2026 7:50:45
В работе представлены вариативные разработки уроков по теме «Вегетативное размножение крупнолуковичных цветочных культур». Использованный теоретический и пpaктический материал основан на опыте собственных исследований, осуществленных на агробиостанции Мичуринского государственного педагогического института....
09 05 2026 6:15:31
Автор статьи организует деятельность учащихся по восприятию, осмыслению и запоминанию об основных представлений о строении и функциях желез внутренней секреции. Развивает умения работать с тестовой информацией, аналитическими материалами, таблицами, оценивает результаты своей работы и товарищей....
08 05 2026 9:47:15
Материал может быть использован для проведения урока или внеклассного мероприятия. В статье представлены различные определения термина «жизнь», а также наиболее важные и интересные гипотезы возникновения жизни на Земле: креационизм, самопроизвольное зарождение, гипотеза стационарного состояния, панcпepмия, биохимическая эволюция....
07 05 2026 10:12:17
Урок изучения нового материала с элементами проблемно-диалогового обучения. В начале урока создается проблемная ситуация для нахождения правильного решения. Используемые формы: индивидуальная, фронтальная, групповая, самостоятельная работа с целью активизировать учебный процесс, эффективно усвоить учебный материал, т.к. новое знание открывается в совместной деятельности....
06 05 2026 4:29:49
Урок нацелен в первую очередь на то, чтобы расширить кругозор учащихся о наследственных заболеваниях человека, не сцепленных с пoлoвыми хромосомами, и их значении в жизни, в том числе и в социальном аспекте.
...
05 05 2026 21:14:43
Урок изучения новой темы является вторым по разделу «Развитие эволюционных идей. Доказательства эволюции». Цель урока: познакомить обучающихся с различными группами доказательств эволюционного процесса; раскрыть научное значение обнаружения в развитии зародышей следов далекой истории систематических групп; дать оценку биогенетического закона Ф.Мюллера и Э.Геккеля как эмбриологического доказательства....
04 05 2026 20:53:50
Целью деятельности кружка "Юный эколог" в МОУ "Гимназия № 93" г. Казани является формирование экологического мировоззрения учащихся, привлечение их к изучению проблем рационального использования природных ресурсов, приобщение к научно-исследовательской деятельности, пpaктическому участию в решении природоохранных задач, способствующих экологическому образованию....
03 05 2026 5:16:33
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 ::
