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:
Одиннадцать лет обучения в школе зачастую пролетают для ребенка, как слайды с картинками. На мой взгляд, используя на уроках новые современные методы (в т.ч. и информационные), мы должны постоянно доказывать нашим детям, что живое слово было, есть и будет основным источником передачи информации от человека к человеку. На своих уроках биологии, говоря о здоровом образе жизни, я давно уже применяю всем известную форму работы "Лекторская группа", но в обновленном варианте.
...
09 02 2026 20:14:17
В настоящее время одной из важнейших проблем нашей республики и не только является проблема экологического образования. Экологическая тропа создается детьми прежде всего для самих же детей, ради их обучения и воспитания. Это одна из привлекательных форм организации их деятельности в системе экологического образования и воспитания. Если она правильно организована, то позволяет учащимся с разных сторон раскрывать свои творческие возможности, сочетать умственный и физический труд....
08 02 2026 18:16:49
Задачи курса - сформировать знания учащихся об условиях прорастания семян; конкретизировать условия прорастания семян; отметить влияние изменения условий на прорастание семян; показать пpaктическое значение знаний об условиях прорастания семян; формировать ОУУ.
...
07 02 2026 4:13:57
Программа рассчитана на учащихся девятых классов. Она актуальна для детей, ориентирующихся на естественно-научный профиль обучения. Этот курс предполагает получение школьниками теоретических знаний, самостоятельную работу школьников, игровое задание, анкетирование и тестирование. Составлена как дополнение к курсу биологии....
06 02 2026 20:43:48
Метеорологические наблюдения ведутся в России с первой половины XVIII в. В связи с надвигающимся на планету глобальным потеплением изучение в средней школе состояния и изменения погодных условий сегодня особенно актуально. Соединить наилучшим образом теорию и пpaктику метеорологических наблюдений возможно путем выполнения учащимися соответствующей пpaктической работы, а также с помощью встреч с профессионалами-метеорологами....
05 02 2026 15:45:24
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. ...
04 02 2026 8:19:10
Одновременно повторяются знания о строении ЦНС человека и функциях отделов головного мозга, изученные в курсе «Биология–8. Человек». Применяется мозговой штурм. В ходе критического анализа идей формулируется вывод: эволюция человека шла в направлении цефализации, в результате действия биологических, социальных факторов и отбора сформировалась уникальная структура головного мозга....
03 02 2026 19:14:46
Данное занятие проводится с использованием элементов здоровьесберегающей технологии "Педагогическая мастерская" в сопровождении презентации. Эта форма имеет ряд преимуществ: ненавязчивость, максимальная активизизация мыслительной деятельности каждого участника на каждом этапе урока. Индивидуальная работа чередуется с групповой, что снижает психо-эмоциональную перегруженность во время занятия и способствует сохранению благоприятной обстановки на уроке. На урок отводится два учебных часа....
02 02 2026 15:21:57
Хлорелла — одноклеточная зеленая водоросль, имеет вид микроскопического неподвижного зеленого шарика до 15мкм в диаметре, жгутиков нет. Поверхность клетки покрыта твердой двуконтурной оболочкой целлюлозной породы....
01 02 2026 11:35:48
Цель урока: приведение в систему знаний по теме «Кровь и кровообращение», определение их пpaктической значимости.
...
31 01 2026 15:16:40
Спецкурс предназначен для учащихся старших классов и опирается на знания, полученные ими при изучении дисциплин об организме человека. Цель: формирование у старшеклассников знаний по профилактике заболеваний, воспитание ответственного отношения к своему здоровью и окружающих....
30 01 2026 6:47:32
Все ленточные черви ведут паразитический образ жизни. В пoлoвoзрелом состоянии обитают в кишках позвоночных животных, а в личиночном — в органах и тканях....
29 01 2026 18:10:57
Влияние окружающей среды на организм человека огромно. Негативные факторы снижают резервные силы организма, ухудшают здоровье, уменьшают уровень работоспособности. Поэтому помимо соблюдения принципов здорового образа жизни, необходимо ещё учитывать биоритмы нашего организма, чтобы максимально выгодно использовать его резервы. Известны три вида периодических изменений самочувствия и способностей человека: физический, эмоциональный и интеллектуальный.
...
28 01 2026 18:32:59
Данная работа представляет собой методическую разработку урока развития речи для учащихся 6–8-х классов. Он направлен на формирование интереса к своему родному краю, землякам. Это должно стать стимулом для изучения истории Нижнего Новгорода, а вместе с ней и истории нижегородской науки, так как многие имена выдающихся ученых, творческих деятелей увековечены в названиях улиц....
27 01 2026 18:33:36
Урок проводится в виде путешествия по цветку. Целью урока является не только усвоение новых знаний учащимися, но и развитие умения видеть и чувствовать красоту, воспитание бережного отношения к окружающему миру....
26 01 2026 15:40:15
Цель мероприятия: помочь учащимся осознать пагубность зависимости от психоактивных веществ и ее последствий....
25 01 2026 13:42:50
Многие виды морозника имеют густые корневища, которые помогают им выживать в условиях низких температур...
24 01 2026 12:22:44
Курс разработан с учетом основных направлений модернизации общего образования. Реализация этого курса позволяет формировать у школьников интерес к профессиям, связанным с биологическими знаниями и с использованием персонального компьютера; предоставляет им возможность углубить свои знания, умения и навыки в решении задач по биологии с использованием ПК....
23 01 2026 17:35:11
Задача урока – сформировать у учащихся систему основных понятий об этапах образовании пoлoвых клеток у животных и человека и организовать теоретическое исследование нового материала по изучению основных изменений, происходящих с клетками в различных зонах гонад, работая в парах....
22 01 2026 23:58:11
Статья рассказывает о исследовательских работах, подготовке к экзаменам, участии в конкурсах....
21 01 2026 13:54:48
Тьюторское сопровождение – особая педагогическая технология и позиция, основанная на признании права ребенка на самостоятельность, индивидуальность. Тьютор занимает позицию сопровождения образовательной деятельности, а цели этой деятельности определяются самим учеником. Образовательную деятельность ученик также осуществляет самостоятельно, а тьютор помогает ему проанализировать: зачем была нужна эта деятельность, каковы ее результаты, в чем причины успеха или неудачи и т. д....
20 01 2026 4:21:51
Тема "Основы цитологии" занимает одно из центральных мест в науке биологии, так как клетка является структурной, функциональной и генетической единицей всего живого. Серьезное внимание к данной теме в преподавании биологии вызвано в связи с тем, что большее количество вопросов в измерительных материалах ЕГЭ по биологии принадлежит теме "Основы цитологии"....
19 01 2026 2:41:30
Учащимся предлагается в игровой форме познакомиться не только с видами памяти, но и с приемами ее тренировки. Материал урока можно использовать и во внеурочной деятельности, например, проводя внеклассное мероприятие «Твои возможности, человек»....
18 01 2026 19:27:55
В материале описано занятие для учащихся детского объединения «Юный зоолог», возраст 12–14 лет. Песец рассматривается как организм, обладающий рядом морфологических и поведенческих адаптаций, необходимых для существования в условиях тундры. Приемы, используемые на занятии, помогут достичь познавательной активности ученика и успешного освоения им нового материала....
17 01 2026 0:55:47
Урок-панорама состоит из трех мини-уроков: мини-спектакль «Сердце – это жизнь», «живая» газета «Спасибо, сердце», деловая игра «На приёме у кардиолога».
...
16 01 2026 2:33:21
Игра «Тело человека» является обобщающей, уместна на уроке как промежуточный контроль знаний, закрепления и повторения пройденного, так и на районных предметных неделях для групп талантливых учащихся. Игра состоит из 13 разнообразных этапов. Игру отличают работа с микроскопом, скелетом, ребусами, кроссвордом, терминами и логическими цепочками. Пpaктическая часть в игре посвящена определению артериального давления (используя тонометр)....
15 01 2026 19:38:21
Урок обобщения знаний по теме "Структурная организация живых организмов. Клетка". Форма проведения - групповая....
14 01 2026 16:17:37
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.
...
13 01 2026 3:16:22
Урок сочетает различные формы и методы проведения урока, активизирует внимание и развивает аналитические навыки. ...
12 01 2026 8:24:48
Урок построен на принципах личностно-ориентированного обучения. Материал урока предусматривает обобщение и углубление знаний учащихся о влиянии человека на различные объекты природы. Структура урока рассчитана в основном на самостоятельную работу учащихся, способствует развитию речи, логического мышления, коммуникативных способностей и активной жизненной позиции учеников....
11 01 2026 8:54:15
Разработка урока, цели которого — сформировать понятия о формах пoлoвoго размножения, участии пoлoвых желез в пoлoвoм размножении животных; познакомить с процессом оплодотворения и его видами....
10 01 2026 12:25:28
Анатомия человека - наука о структуре организма и систем в целом. Физиология - наука о совокупности жизненных процессов в организме и его органах...
09 01 2026 0:18:59
Программа основного общего образования по биологии включает пояснительную записку, тематическое и поурочно-тематическое планирование. Перечень экскурсий, лабораторных и пpaктических работ сокращен, формирует специальные умения и навыки учащихся и достигает целей программы. Часть работ проводится демонстрационно и не оценивается....
08 01 2026 17:30:10
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Выделяются особенности медоносной пчелы в связи с общественным образом жизни. Показывается их роль в природе и значение в жизни человека. Ребята приводят примеры сложного поведения пчел: постройка сот, изготовление меда и воска, как пчелы ориентируются, находя корм и т. д....
07 01 2026 3:54:38
Урок способствует развитию творческих способностей учащихся. Весь урок проходит без использования учебника. Кроме учителя, на уроке с новой информацией выступают ученики, которые заранее получили задание. На уроке развиваются пpaктические навыки, ведется постановка проблемных вопросов, на которые ученики должны самостоятельно дать ответы. Дети получают необходимую информацию о пользе плодов, при употрeблении их в пищу....
06 01 2026 7:39:29
Урок ботаники для 6-го класса по семейству «Пасленовые».
Тип урока – комбинированный с элементами нетрадиционного урока.
Способствует развитию мотивации учащихся, познавательной деятельности на уроках биологии....
05 01 2026 11:53:47
Предложенная разработка урока позволит не только разнообразить традиционный урок биологии мультимедийным и графическим материалом, но и использовать возможности персонального компьютера при изучении достаточно сложного в понимании материала, таким образом формируя ключевые образовательные компетенции учащихся. При проведении урока используется тест, написанный в Visual Basic. ...
04 01 2026 7:23:50
На основании ранее полученных знаний о законах наследования систематизируются и обобщаются знания законов наследования признаков человека, формируются взаимосвязь между генетическими и цитологическими знаниями. Закрепляется алгоритм решения задач по генетике. Рассматриваются закономерности наследования признаков человека с учетом его индивидуального здоровья.
...
03 01 2026 11:16:38
Внеклассное мероприятие подготовлено к «Международному дню птиц», которое отмечается ежегодно 1 апреля. Проводится в форме викторины. Цели мероприятия: развитие умения применять теоретические знания и пpaктические умения по биологии в решении интеллектуальных задач по орнитологии; развитие мышления, наблюдательности, самостоятельности учащихся в познании живой природы; воспитание культуры общения, потребности в познавательной деятельности и ценностное отношение к знаниям....
02 01 2026 12:51:24
Функции коры головного мозга — осуществление сложных рефлекторных реакций, составляющих основу высшей нервной деятельности (поведения) человека....
01 01 2026 2:46:21
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....
31 12 2025 2:29:45
Цель урока: обсудить с учащимися проблемы антропогенные загрязнения природной среды, его влияние на здоровье человека, последствия и пути решения данной проблемы.
...
30 12 2025 8:53:55
Учащиеся знакомятся с многообразием приматов; выявляют их хаpaктерные особенности, признаки высокой организации по сравнению с другими животными; показывают сходство приматов с человеком; формируют бережное отношение к природе, прививают любовь к животным. В помощь учителю представлена презентация. На уроке использованы различные педагогические методы: информационные, фронтальные (вопрос ‒ ответ), игровые....
29 12 2025 3:37:42
Развитие личности – сложный, перманентный и многогранный процесс, который не должен прерываться ни на одном из этапов развития, а преемственно дополнять каждый последующий. Главная цель современного образования – создание условий для развития творческих способностей личности обучаемых, воспитание у них умений анализировать и принимать самостоятельные решения, формирование навыков самообразования....
28 12 2025 22:31:19
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"....
27 12 2025 2:17:26
Селье назвал их «маленькими органами большого значения». С целью акцентирования внимания на важной роли желез внутренней секреции в регуляции функций организма разработан урок обобщения и систематизации знаний по соответствующей теме.
...
26 12 2025 21:38:11
План занятия с целью формирования представления о многообразии живых организмов на территории России. Сопровождается мультимедийной презентацией....
25 12 2025 16:42:45
Цели урока: познакомить учащихся со строением и функцией цветка и доказать значимость каждой жизни на земле....
24 12 2025 16:48:46
Цели урока: обобщить знания по теме "Животные"; развивать познавательную активность, творческое воображение, умение анализировать привычные явления и объекты и видеть в них новое; создавать ситуацию формирования интереса к предмету; воспитывать умение видеть прекрасное в природе. Рассматриваются причины происхождения названий животных: особенности поведения, нюансы окраски, специфика места обитания....
23 12 2025 10:48:18
Урок построен в иносказательной форме, доступной для учеников 9-го класса. Легко запоминаются сложные термины, по ходу урока идет повторение строения и свойств клетки....
22 12 2025 8:30:33
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 ::
Значение животных в природе и жизни человека
Открытый урок по теме: "Обмен веществ и энергии у растений"