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:
Дыхание – свойство и признак всех живых организмов в природе, а воздух – это “пастбище жизни”, поэтому нам сегодня предстоит решить проблему, высказанную римским поэтом Овидием “Пока дышу, надеюсь”. ...
14 05 2026 18:54:55
Урок является своеобразным экскурсом в историю развития взглядов на проблему
происхождения жизни. Более детально изучается современная теория происхождения
жизни на Земле — гипотеза А.И. Опарина — Дж. Бернала, в соответствии с которой жизнь
возникла естественным путем из неорганической материи.
...
13 05 2026 10:47:29
Преобладающей формой деятельности на уроке является самостоятельная работа учащихся (групповая и индивидуальная), направленная на формирования таких общеучебных умений, как умение самостоятельно работать (составлять план, отбирать информацию, готовить материал), слушать, анализировать, развивать диалогическую речь, что в конечном итоге приводит к накоплению и формированию опыта интеллектуального поиска....
12 05 2026 11:42:59
Цель урока - знакомство с полезными дикорастущими растениями. Дети вместе с учителем отправляются в виртуальную экскурсию в лес. Происходит как бы второе знакомство со знакомыми растениями. Изучается материал об использовании растений в качестве пищевых. Эти знания можно применить в краеведческой и внеклассной работе, в походных условиях....
11 05 2026 19:54:10
Урок в 6 классе по учебнику В.В. Пасечника «Биология. Бактерии, грибы, растения» с использованием технологии критического мышления. Цель урока: изучение строения корня и его функций....
10 05 2026 0:45:43
Любое наше суждение об окружающем мире пристрастно, то есть насыщено эмоциями и чувствами. Эмоции - это язык нашего внутреннего мира. Человек может не задумываться о чем-то, случившемся на его глазах, однако возникшее переживание - гнев, радость, удивление, отвращение - сообщит ему об истинном значении происходящего. Управлять эмоциями очень трудно. Мы утратили чувство единства с природой. Мы болеем и не понимаем, что причина этого разлада с окружающим миром – в нас самих, поэтому помощь нужно искать, прежде всего, в себе. Главное – научиться быть самим собой. Поэтому начнем дорогу к себе самому со своеобразного знакомства с собой, своим отношением к себе....
09 05 2026 17:49:23
Представлен материал конференции о взаимодействии растений, животных и природных условий в природных зонах Азии. Целью проведения конференции является продолжение формирования представления детей о связи компонентов природы....
08 05 2026 3:28:24
Технология развития критического мышления даёт возможность использовать имеющиеся знания учащихся при изучении новой темы. Учащиеся овладевают различными способами самостоятельной работы с информацией, её интегрирования, фиксации и обработки. В статье представлена модель урока по биологии, разработанная в рамках данной технологии.
...
07 05 2026 19:20:18
Урок является обобщающим по теме «Селекция» и сочетает в себе проверку степени усвоения, закрепление, систематизацию знаний и терминологии по пройденной теме, самоконтроль и самооценку. Проверка знаний сопровождается яркой презентацией и подготовка к сдаче ЕГЭ по биологии....
06 05 2026 17:59:11
В качестве материала на фестиваль педагогических идей "Открытый урок" мною представлена разработка урока по природоведению в 5-м классе на тему "Природа России". Данный урок имеет экологическую направленность. Основная идея – донести до учащихся понимание того, что человек является частью природы, следовательно, любые изменения природы человеком могут привести к экологическим катастрофам. Одна из целей, которую я реализовала на уроке, – формировать активную гражданскую позицию воспитанников коррекционной школы.
...
05 05 2026 18:23:14
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Обобщающий урок-игра для 8-го класса проводится в занимательной форме смотра знаний с целью углубить и закрепить знания учащихся по биологии по темам "Обмен веществ", "Выделение", "Терморегуляция". Через занимательные задания развивается биологическое мышление, устная речь, способность применять имеющиеся знания при поиске решения проблемных ситуаций....
04 05 2026 21:43:45
Весомый вклад в теорию эволюции внесли ученые М.В.Ломоносов, А.Н.Радищев, К.Ф.Вольф, А.А.Каверзнев, И.Е.Дядьковский, К.М.Бэр, К.Ф.Рулье, Н.А.Северцов....
03 05 2026 0:46:36
Тема, посвященная зубам, рассматривается на двух, а иногда и на трех занятиях. На первом занятии ребята знакомятся со строением зубов. Ко второму занятию приносят свои зубные пасты, щетки и мы учимся правильному выбору паст, щеток, зубных нитей. Учимся пользоваться зубной нитью, потому что в нашем поселке это редкость. Обязательно говорим о пользе и вреде жевательной резинки и о тех продуктах, которые сделают зубы крепкими и надолго сохранят их здоровье....
02 05 2026 11:11:18
На уроке учащиеся знакомятся со строением кишечнополостных, их многообразием. Используются различные формы работы (беседа, работа в группах, самостоятельная поисковая деятельность) и технологии (коллективные способы деятельности, здоровьесберегающие технологии, технология актуализации собственного опыта, поисковая деятельность)....
01 05 2026 19:21:20
Данный урок является универсальным в том плане, что подходит к любому учебнику по анатомии, физиологии и гигиене для средней школы. Урок сочетает в себе теоретический и пpaктический материал, опыты, которые показывают функции отделов головного мозга. Новый материал повторяется несколько раз, что помогает лучше усвоить и запомнить тему....
30 04 2026 7:47:47
Цель урока – ознакомление учащихся с защитным механизмом организма – иммунитетом. В ходе урока учащиеся знакомятся с работами Э.Дженнера, Л.Пастера. И.И. Мечникова, изучают механизмы формирования иммунитета....
29 04 2026 23:47:25
На данном уроке проводится исследовательская работы по определению соответствия условий школьного кабинета СанПиН: определение цветовой гаммы кабинета, его озеленение, вентиляционный режим, коэффициент аэрации, освещенность, а также объем и площадь на одного ученика. Это позволяет показать важность учебных теоретических знаний для жизни, помогает объединить знания из нескольких учебных дисциплин....
28 04 2026 23:58:37
В ходе урока у учащихся формируются ключевые биологические понятия: дыхание, обмен веществ, различие и взаимосвязь процессов дыхания и фотосинтеза.
...
27 04 2026 11:44:38
Интегрированный урок проводится в 6–8-х классах. К уроку готовятся все: и учителя и учащиеся. Ребята рисуют цветы, пишут стихи о цветах, сочинения, приносят фотографии, в этом и проявляется их творческий потенциал. Обязательно делаем выставку лучших работ, награждаем победителей.
...
26 04 2026 7:39:12
Урок проводится за счет резервного времени с учетом повторения, обобщения, систематизации и контроля знаний учащихся. Учащиеся должны хорошо усвоить особенности жизненных процессов основных отделов низших и высших растений. Урок способствует развитию речи, логического мышления, коммуникативных способностей учащихся и воспитывает экологическую культуру.
...
25 04 2026 15:37:49
Биосфера это совокупность всего живого. Рассмотрим где проходят верхняя и нижняя границы биосферы, какой ее состав, свойства и функции....
24 04 2026 0:15:12
Программа позволяет активизировать познавательную деятельность учащихся в области углубления знаний о строении и физиологии организма, причинах аномального развития, здоровом образе жизни и сохранении собственного здоровья и здоровья окружающих в ходе выполнения пpaктических работ и изучения функциональных проб. Программа рассчитана на 16 часов....
23 04 2026 6:52:53
Используя естественный детский интерес к мистическому и загадочному, в сценарии расширяются представления учащихся о болотах, вносится определенный вклад в поэтизацию природы, ведется разговор о разнообразии болот с целью формирования природоохранных убеждений, а также о безопасности детей на болотах....
22 04 2026 5:35:57
У учащихся формируется представление о вирусах, как неклеточных формах жизни. Изучаются особенности жизнедеятельности и классификация вирусов; гипотезы происхождения вирусов....
21 04 2026 17:37:27
Работа представляет собой урок природоведения в 5-м классе по теме "Методы изучения природы" по программе А.А. Плешакова и Н.И. Сонина. На данном уроке реализуется принцип деятельностного подхода, используются групповая и индивидуальная формы работы....
20 04 2026 22:55:37
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. ...
19 04 2026 9:12:29
Цель урока - напомнить учащимся сущность гомеостаза как необходимого условия существования биологических систем; формировать знания о взаимосвязи пластического и энергетического обменов, которые обеспечивают единство метаболизма; углубить знания о роли ферментов в метаболизме....
18 04 2026 19:47:38
В результате работы ученики показали на пpaктике как оказать первую помощь при разных видах кровотечений. Они выработали ряд правил своих действий. Решали тесты с последующей самопроверкой....
17 04 2026 3:53:33
Цель урока: изучить процесс энергетического обмена....
16 04 2026 11:24:57
В перспективе с целью реализации компетентностного подхода в контрольные измерительные материалы ЕГЭ будут включены ситуативные задачи, проверяющие способности школьников, их интеллект, понимание жизненных ситуаций, умение логически мыслить и принимать грамотные решения.
...
15 04 2026 22:56:51
Урок систематизирует и закрепляет знания учащихся о строении и функциях различных видов анализаторов, их локализацию в организме; о взаимодействии и взаимозаменяемости анализаторов; о роли нервной системы в приспособлении организма человека к условиям среды и быстром реагировании на их изменения.
...
14 04 2026 4:17:31
В наше время люди всё в большей мере осознают, что творчество - одна из самых важных составляющих личного счастья и профессионального успеха. Бытует мнение: творческие способности являются врождёнными, и лишь немногие понимают, их можно развивать, ведь каждый человек наделён богатейшим творческим потенциалом. Для того, чтобы реализовать развивающие потребности отдельных учащихся, стремящихся к творческому созиданию, в лицее родилась идея создания школы нового поколения. Школа наук действует на базе МОУ "Лицей" города Абакана Республики Хакасии с целью выявления и воспитания одарённых подростков, повышения социального статуса знаний....
13 04 2026 18:59:27
Разработка урока природоведения в 5-м классе (учебник А.А. Плешакова, Н.И. Сонина). Занятие проводится с целью познакомить учащихся со строением и многообразием клеток; раскрыть значение органоидов клетки; сформировать понятия об оболочке, цитоплазме, ядре и пластидах; познакомить с историей увеличительных приборов.
...
12 04 2026 12:19:33
Предлагается четыре варианта задач по генетике. В каждом варианте три задачи по моногибридному скрещиванию, дигибридному скрещиванию и скрещиванию, сцепленному с полом.
...
11 04 2026 18:22:54
Все лесные звери в ужасе бегут от пищевого монстра - Колобка, испечённого из опасных для здоровья продуктов. Основная цель сценария "Пищевой Монстр, или Новые приключения Колобка" - призыв к здоровому образу жизни. Используя такие современные педагогические технологии как сказкотерапия, игротерапия, смехотерапия, можно привлечь внимание ребят к вопросу правильного питания как залога долголетия.
...
10 04 2026 16:53:44
Способность летать требует больших затрат энергии, определяя как внешние морфологические особенности, так и внутреннее строение птиц. Органы пищеварения птиц хаpaктеризуются полным отсутствием зубов у современных птиц. У зерноядных птиц мышечный отдел желудка служит для механического перетирания пищи....
09 04 2026 5:46:21
В данной работе использован метод проектов, который позволяет развивать познавательные интересы учащихся, умения самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном прострaнcтве. Данный проект поможет детям проявить себя, обрести уверенность в собственных силах, благоустроив школьный двор....
08 04 2026 19:11:24
Цель урока: изучить биографию Н.И.Вавилова; показать взаимосвязь между основными проблемами романа и жизнью ученого.
...
07 04 2026 5:30:51
Автор углубляет у учащихся понятие "творчество", перевод понятия с исторического уровня в философский, лингвистический, нравственный аспекты. Дети интересуются творчеством М.Цветаевой....
06 04 2026 14:24:13
Разработка урока по курсу биологии (6-й класс) "Обмен веществ и энергии в клетке" поможет учителю сформировать у учащихся представления о целостности организма, взаимосвязи его жизненных функций, о взаимосвязи и взаимозависимости организмов в природе, их связи с компонентами неживой природы; подвести учащихся к пониманию основополагающих физических, химических и экологических законов и сделать это на должном научном, эстетическом и эмоциональном уровне....
05 04 2026 16:13:46
Решение многих задач требует применения информационных технологий, использования прикладных программ для обеспечения эффективности понимания материала. Вид урока: лабораторная работа с применением проблемно-исследовательской технологии. Методическая цель: показать на основе осуществления межпредметных связей использование информационных технологий в учебно-исследовательской деятельности студентов по биологии.
...
04 04 2026 1:41:24
Цель урока: определить место лишайников в царстве растений....
03 04 2026 4:52:35
Первый урок в теме «Индивидуальное развитие организмов» (10-й класс). Урок проводится с использованием технологии «Чтение и письмо для развития критического мышления» и строится с учетом того, что первоначальные сведения по этой теме были получены учащимися в 9-м классе. Урок строится на основе групповой деятельности учащихся.
...
02 04 2026 17:42:14
Урок разработан для учащихся 6-го класса. Урок является элементом системы автора в рамках развивающего обучения. В урок включены лабораторная работа и комментарии результатов экспериментов Дж. Пристли и Ван Гельмонта. Кроме того, урок включает чтение по ролям басни И.А. Крылова "Листы и корни". Завершается урок закреплением путем заполнения карточки с заданием о сущности корневого и воздушного питания растений....
01 04 2026 4:38:53
Увеличивается область познания учеников, которые учатся анализировать явление временного прекращение жизнедеятельности у живых организмов, использующих его как средство приспособления и выживания в нeблагоприятных условиях....
31 03 2026 2:29:50
Внеклассное мероприятие по биологии, форма проведения – театрализованная сказка. Интеграция биологии и дополнительного образования позволила включить в сценарий творческие музыкальные номера. Рекомендовано для реализации на 2-й ступени обучения в общеобразовательных учреждениях, лицеях, гимназиях....
30 03 2026 16:11:21
Митохондрии - это микроскопические мембранные органоиды, которые обеспечивают клетку энергией. Поэтому их называют энергетическими станциями клеток....
29 03 2026 0:45:51
Использование этой технологии позволяет значительно разнообразить уроки естественно-научных дисциплин. Основная идея технологии «Обучение в сотрудничестве» - учиться вместе.
...
28 03 2026 19:19:32
Формирование критического мышления подразумевает развитие у учащихся отношения к миру, к себе на основе самостоятельной, осмысленной позиции, повышение коммуникативного потенциала личности. Урок построен в стратегии "Зигзаг" (название отражает нелинейный, зигзагообразный хаpaктер работы с информацией), в основе которой лежит идея взаимообучения.
...
27 03 2026 17:42:27
На уроках важное место отводится исследовательской деятельности. Учащиеся выявляют влияние шума, курения на организм, изучают экологическое состояние пришкольного участка, исследуют содержание нитратов в овощах, консервантов в продуктах, содержание витамина «С» в различных соках.
...
26 03 2026 7:56:51
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 ::
