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:
География Иркутской области – обязательный предмет в средних школах Иркутской области в 8-9-х классах. На уроке дается хаpaктеристика природы, населения, экономики, экологии как единого целого. Изучение природы своей области необходимо школьникам, так как они должны хорошо представлять себе, каковы естественные богатства родного края, как они используются в народном хозяйстве. Это помогает не только расширить кругозор, но и поможет правильно выбрать профессию в будущем....
19 10 2026 19:14:25
Мы смогли вскрыть некоторые причины нарушения осанки, дать определённые рекомендации, обратить внимание учащихся, учителей и родителей на формирование здорового человека. Наши рекомендации могут предотвратить развитие заболеваний опopно-двигательной системы при переносе школьно-письменных принадлежностей. ...
18 10 2026 7:33:53
Цели урока: определение уровня овладения знаниями по теме; коррекция знаний, умений и навыков; сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
17 10 2026 0:24:39
Право на жизнь в экологически чистой, здоровой и безопасной среде – одно из важнейших прав человека. Поэтому во всем мире в последнее время так обострилась проблема окружающей среды. Она приобрела экономическое, социальное и политическое звучание. Вопросами экологии начали заниматься и экономисты, и юристы, и социологи, и философы. Однако до сих пор многие вопросы остаются неизученными и нерешенными....
16 10 2026 22:14:52
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
На уроке учащиеся вспоминают материал 6-го класса по строению корней, листьев, цветков, плодов и применяют полученные знания для изучения темы "Семейства крестоцветные". Выявляют особенности строения растений семейства, рассматривают представителей, выясняют важность растений для человека....
15 10 2026 11:16:26
В ходе урока обобщаются и систематизируются знания обучающихся о строении и жизнедеятельности пресмыкающихся. На уроке использованы сообщения обучающихся с мультимедиапрезентациями, игра «Крестики-нолики» и творческие работы учеников: кроссворды, ребусы, опopно-схематические конспекты....
14 10 2026 11:48:33
Данный урок проводится после изучения темы «Нервная система». К моменту проведения итогового урока изучаемый материал усвоен обучающимися, что они и демонстрируют на «Смотре знаний». Разнообразные формы работы позволяют за небольшой период времени наиболее полно повторить и обобщить изученный материал. Из опыта работы можно сделать вывод, что урок, проведённый в форме «Смотра знаний», вызывает большой интерес обучающихся....
13 10 2026 2:28:20
Большую роль в профильной подготовке играет внеурочная деятельность. В нашей гимназии организовано научное общество учащихся, которое занимается исследовательской работой, что позволяет добиться целей, стоящих перед профильным обучением. Исследовательская деятельность подразумевает участие в олимпиадах, экологических конференциях, неделях науки, проведение научно-пpaктических конференций в гимназии № 1.
...
12 10 2026 20:24:52
Статья знакомит с определением пола у различных животных и человека, дает представление об аутосомах и пoлoвых хромосомах; развивается умение решать задачи на наследование признаков, сцепленных с полом; воспитывается понимание необходимости знаний в области генетики с целью сохранения здоровья и предупреждения заболеваний, к которым есть генетическая предрасположенность....
11 10 2026 7:25:50
Данный урок разработан по программе Сонина Н.И "Многообразие живых организмов", но может быть использован и при работе по другим учебным пособиям. Урок проводится в 7-м классе. В конспекте урока подробно указано методическое обеспечение к уроку, описаны все этапы урока. Для успешного проведения урока необходимо использовать компьютерную презентацию, выполненную в программе Power Point.
...
10 10 2026 18:23:55
Цель урока: обобщить знания о составе воздуха, его основных свойствах....
09 10 2026 23:34:21
Урок проводится в виде устного журнала. Используются выступления учащихся, презентации. Красочно оформлены: выставка книг и журналов; коллекция зерновых знаков (ботаника); полезных и натуральных продуктов питания; лекарственных средств из аптеки (витаминов); салатов, приготовленных учениками заранее (технология)....
08 10 2026 2:49:15
Цели урока: углубить знания об особенностях и способах бесполого размножения организмов в природе; продолжить формирование умений систематизировать информацию, взятую из различных источников, обсуждать проблему, строить схемы; научить школьников определять формы размножения и объяснять роль бесполого размножения в жизни организмов....
07 10 2026 16:53:16
Сегодня нравственность - категория наиболее важная как для человека, так для и общества в целом. Но качество это не врожденное, генетический код не передает его из поколения в поколение. Поэтому, утверждая понятия долга, чести, высокоразвитого гражданского самосознания, нельзя забывать, что первична здесь не природа, а воспитание.
...
06 10 2026 20:27:16
На уроке ученики работают в группах, выполняют задания, которые направлены на формирование знаний о многообразии и значении земноводных....
05 10 2026 15:34:37
Урок знакомит с многообразием кишечнополостных, их ролью в природе и жизни человека. Отражает задачи экологического воспитания, любовь к природе, многообразие животного мира. Медиапродукт позволяет улучшить наглядность, совершенствовать методику проведения урока, заменить мел и доску цифровой технологией, повышает познавательный интерес учащихся к предмету.
...
04 10 2026 8:33:45
Занятие проводится в 6-м классе по окончании изучения курса ботаники в виде разнообразных по форме и содержанию конкурсов. Урок интересен тем, что учащиеся в игровой форме повторяют изученный материал, проявляют свою эрудицию, смекалку, а также творческие способности. Проведение урока способствует сплочению коллектива, формированию коммуникативных навыков, выработке умения выражать и отстаивать свою точку зрения.
...
03 10 2026 15:27:46
В данном уроке отражены вопросы возникновения жизни на Земле. С древних времён и до наших дней существовали различные концепции по этому поводу. В настоящее время живое происходит только от живого, но вопрос возникновения жизни на Земле остаётся открытым. ...
02 10 2026 9:43:31
Мною разработан цикл уроков по курсу "Животные", которые включают в себя разделы программы "Здоровье", такие как самопознание (жизнь животных в природных сообществах и их роль в жизни человека), гигиенические правила и предупреждение инфекционных заболеваний, питание и здоровье.
Урок "Многообразие паукообразных. Клещи — их роль в природе и жизни человека" из этого цикла....
01 10 2026 6:12:24
Урок для 7-го класса специальной (коррекционной) школы VIII вида. Использован учебник «Естествознание». Цель урока: дать первоначальное представление о мхе, его строении; коррегировать устойчивое внимание и его переключение с одного вида деятельности на другой; прививать бережное отношение к флоре, зеленому миру....
30 09 2026 13:38:36
Урок проводился в нетрадиционной форме – форме турнира между тремя комaндами. Каждый этап турнира сопровождается показом заданий на экране в виде презентации. Яркая, красочная презентация со смешными смайликами, поддерживающая дух соперничества, оригинальные материалы значительно оживят содержание процесса изучения предмета. Содержание урока может быть полезным ученикам 6–7-х классов, увлекающимися биологией.
...
29 09 2026 20:45:11
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....
28 09 2026 19:43:21
Урок формирует знания о значении деления клетки для роста, развитии и размножении клетки и организма, формирует умение последовательно выстраивать процессы митоза и определять их, учащиеся усваивают фазы митоза и понимают его биологическое значение....
27 09 2026 10:17:53
В течение последних лет наше методическое объединение учителей естественных наук работает над темой «Интегрированный подход в изучении естественных наук с применением информационных технологий». В ходе реализации этой темы нами был дан ряд уроков в разных классах с применением ИКТ.
...
26 09 2026 18:14:49
Урок для учащихся 8-го класса по теме "Зрительное восприятие. Гигиена зрения" с использованием технологии модульного обучения, но его можно адаптировать для традиционных уроков. Использование видеофрагментов и сообщений учащихся позволяет сделать урок более интересным и привлекательным. При этом для ученика остается наиболее важной возможность выбора индивидуального темпа работы, а учителю это позволяет использовать различные виды контроля и своевременно оказывать помощь.
...
25 09 2026 1:20:43
О внедрении в учебный процесс новых форм и технологий обучения, особенностях и сопутствующих проблемах....
24 09 2026 21:27:15
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....
23 09 2026 11:43:34
Комбинированный урок сочетает в себе лабораторную работу по теме «Внешнее и внутреннее строение семени фасоли» и Строение зерновки пшеницы», заполнение схем № 1» Строение семени фасоли» и № 2 «Строение зерновки пшеницы» и тестовый опрос....
22 09 2026 18:17:44
Данная работа позволяет ознакомить учащихся с трутовыми грибами, поможет им овладеть методикой изучения трутовых грибов в природных сообществах, а также оценить роль трутовых грибов в изучаемых сообществах. Данные, собранные в ходе исследования, являются основой для написания исследовательских работ, позволяют преподавателю использовать их в своей работе....
21 09 2026 3:50:43
В статье описаны положительные аспекты использования интеpaктивного комплекса на уроках. В качестве примера в статью включена разработка урока биологии с показом презентации....
20 09 2026 2:10:24
Урок биологии в 10-м классе призван научить ученика самостоятельно мыслить, выделять главное, структурировать и передавать информацию при изучении темы генной инженерии....
19 09 2026 5:24:32
Использование модульной программы позволяет сделать урок наиболее продуктивным – у ученика есть возможность выбора индивидуального темпа работы, а учителю это позволяет использовать различные виды контроля и своевременно оказывать помощь.
...
18 09 2026 10:57:16
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок призван способствовать развитию познавательного интереса, активизировать знания, сформировать навыки общения, сотрудничества, коллективизма. Викторину можно проводить как урок с учащимися одного класса, а также как внеклассное мероприятие во время проведения недели естественных наук....
17 09 2026 0:30:30
Обобщающий урок предлагается учащимся 6-х классов как биологическая игра с использованием компьютерной презентации. Игра представляет собой виртуальное путешествие по назначенному комaнде маршруту. Останавливаясь на определенных станциях маршрута, ученики обобщают и систематизируют знания о побеге, почке, видоизмененных побегах, о взаимосвязи строения с их функциями, а также их биологическое значение....
16 09 2026 0:15:18
Первый урок в теме «Царство растений». В ходе урока учащиеся знакомятся с удивительным миром растений и их ролью в природе и жизни человека, изучают классификации растений по особенностям строения и районы их распространения....
15 09 2026 12:13:30
С ключевыми вопросами семинара (эмбриональная индукция, регуляция экспрессии генов в ходе онтогенеза) учащиеся знакомились в ходе вводной лекции в начале изучения темы «Размножение и индивидуальное развитие организмов». Проведению семинара предшествует обязательная домашняя проработка учебного материала, поиск дополнительной информации.
...
14 09 2026 19:25:19
Материал урока для 7-го класса знакомит учащихся с общими признаками члeнистоногих, особенностями строения paкообразных на примере речного paка, позволяет рассмотреть черты приспособленности paкообразных к среде обитания....
13 09 2026 23:25:21
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....
12 09 2026 4:35:42
Проект решает несколько задач в воспитании младших школьников: возрождение чувства патриотизма и любви к своему Отечеству, привлечение внимания к восстановлению и сохранению уникальных исторических, культурных и природных объектов на территории нашей Родины, развитие познавательной активности и умения интегрировать знания из различных областей в научно-исследовательской деятельности.
...
11 09 2026 13:37:10
Статья адресована учащимся, педагогам дополнительного образования, учителям общеобразовательных школ, воспитателям детских садов, специалистам-биологам и содержит сведения по содержанию уголка живой природы....
10 09 2026 7:38:30
Урок знакомит с формами профилактики легочных заболеваний, разъясняет негативное влияние вредных привычек, учит бережному отношению к здоровью.
...
09 09 2026 23:58:41
Содержанием статьи является обобщение опыта работы по методике проведения урока биологии по ознакомлению учащихся с регуляцией процессов жизнедеятельности одноклеточных животных, кишечнополостных, червей и насекомых с использованием компьютерных технологий....
08 09 2026 2:32:12
На уроке рассматривается механизм определения пола человека и наследования признаков, сцепленных с полом; продолжается формирование навыков решения генетических задач; развиваются умения учащихся анализировать, делать выводы, объяснять выявленные закономерности. Используется метод проблемного обучения....
07 09 2026 13:35:39
Урок закрепляет знания о птицах, развивает интерес к предмету, экологическому образованию....
06 09 2026 14:40:38
Оплодотворенные самки активно выползают (обычно, когда человек спит) из заднепроходного отверстия, ползают вокруг него и откладывают около 12 тыс. яиц....
05 09 2026 11:46:52
В презентации под звучание песни «Есть глаза у цветов» сменяются фотографии декоративных растений средней полосы России, на слайдах содержится краткая информация о биологических особенностях растений. Презентацию можно использовать на уроке биологии, на уроках сельхозтруда, а также как релаксационную паузу. ...
04 09 2026 6:32:41
Презентация может быть использована в ходе объяснения новой темы.
...
03 09 2026 1:42:58
Питание — процесс поглощения и усвоения из окружающей среды необходимых для жизни веществ. Процесс почвенного питания Процессы поступления в организм растения...
02 09 2026 19:34:16
Экологическая викторина "Лесные жители" проводится во внеурочное время и направлена на углубление знания, полученные на уроках биологии и экологии. Хочется верить, что данная викторина поможет в воспитании чутких и внимательных к окружающему миру людей, способных удивляться красоте и совершенству природы, ответственных за её сохранение....
01 09 2026 13:50:38
Гидра — типичный представитель класса—достигает и длину 1 см. Форма тола ее цилиндрическая. На одном полюсе имеется рот, окруженный щупальцами, которых у различных видов бывает от 6 до 12. На противоположном полюсе у гидр расположена подошва, служащая для прикрепления животного к субстрату....
31 08 2026 6:17:52
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 ::
