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:
Урок для 6-го класса, способствующий развитию умения работать с дополнительной литературой, компьютерами; формирующий умения делать выводы, сравнивать и использовать уже имеющиеся знания, а также формирующий бережное отношение к здоровью....
06 11 2026 19:33:15
Интегрированные уроки – наиболее эффективная форма реализации межпредметных связей при изучении вопросов, требующих синтеза знаний разных наук, что способствует целостному восприятию мира и формированию научного мировоззрения учащихся. Интегрированный урок биологии и математики поможет закрепить знания по теме «Числовые последовательности.
...
05 11 2026 3:14:45
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.
...
04 11 2026 9:59:52
Урок-пpaктикум по теме "Рефлекс, рефлекторная дуга". На этом уроке ученики учатся работать с текстом учебника, отвечать на вопросы учителя по тексту учебной статьи и применять сразу на пpaктике полученные знания. Для этого используются специально подготовленные учителем карточки-задания для организации самостоятельной работы учащихся. Такая организация урока не способствует перенапряжению учащихся, снижает утомляемость и дает возможность ученикам с разной подготовкой и активностью проявить себя и усвоить материал урока. После такого урока-пpaктикума подготовка домашнего задания не вызывает у учащихся трудностей....
03 11 2026 0:56:16
Если антиалкогольное воспитание как орудие педагогического воздействия призвано формировать у детей с раннего возраста отрицательное отношение к алкогольным традициям, то антиалкогольная пропаганда – необходимая, в основном иллюстративная, часть антиалкогольной ориентации. Наиболее действенными будут те уроки, на которых применяется не только словесный метод, но и проводятся опыты, делаются выводы вместе с учащимися....
02 11 2026 21:57:35
Вид — это группа организмов, объединённых сходством морфологических и физиологических признаков, которые скрещиваются между собой и приносят плодовитое потомство, обитают в одинаковых условиях среды и заселяют определенную территорию. Структурная единица вида – популяция....
01 11 2026 20:22:51
Урок повторяет, обобщает и систематизирует знания учащихся о строении, процессах жизнедеятельности, происхождении, многообразии и значении пресмыкающихся; формирует бережное отношение к представителям класса, развивает мышление в решении проблемных задач....
31 10 2026 1:53:42
В последнее время в СМИ все чаще стали появляться публикации на тему правильного питания. Много говорят как об ожирении, так и об анорексии и булимии. Необходимо знакомить учащихся с основными нормами питания, принципами расчета суточного рациона питания, учить рассчитывать сбалансированный суточный рацион, объяснять необходимость выполнения режима питания.
...
30 10 2026 9:31:31
Ткани животных, как и ткани растений, входят в состав органов. Органы образуют системы органов, которые выполняют различные функции. Опopно-двигательная система...
29 10 2026 4:23:52
Цель урока: закрепление основных понятий темы "Кровь и кровообращение"; развивать умения сравнивать, обобщать изученные факты, логически мыслить, совершенствовать самоконтроль и взаимоконтроль; формировать сознательное отношение к учебе, соблюдать правила личной гигиены, здорового образа жизни....
28 10 2026 8:22:42
Урок знакомит учащихся с некоторыми наследственными заболеваниями, причинами их возникновения, факторами риска и методами лечения, формирует гуманное отношение к людям с проблемами здоровья как полноценным члeнам общества, развивает интерес учащихся к современным научным исследованиям человека и всего органического мира....
27 10 2026 13:14:45
Учащиеся получают представления о листе как вегетативном органе, особенностях его внешнего строения в решении биологических задач и выполнении лабораторной работы. Учащиеся работают с текстом, описывают морфологические признаки по плану, анализируют, делают выводы....
26 10 2026 10:51:16
Урок выясняет происхождение древней группы животных – пресмыкающихся и объясняет значение современных рептилий....
25 10 2026 18:46:32
Данный элективный курс предназначен для того, чтобы учащиеся 9-х классов смогли определиться в выборе профессии, связанной с какой-либо отраслью биологической науки (медициной, агрономией, экологией и др.), и соответствующего профиля обучения. Содержание большинства занятий носит проблемный хаpaктер.
...
24 10 2026 11:14:17
Урок проводится в виде деловой игры - интеллектуального турнира. На уроке разбираются следующие понятия: сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
23 10 2026 21:20:37
Урок по теме "Генетика человека" рассчитан на два академических часа. Отличается четкой организационно-методической структурой. Метод - лекция, сообщения учащихся. Содержательная сторона вопросов урока не только в материале, отобранном учителем для рассказа, но и в выступлениях учащихся, в наглядности, в содержании самодельных и сравнительных таблиц на рабочих местах учащихся. Использованы возможности здоровьесберегающих и компьютерных технологий.
...
22 10 2026 15:22:17
В статье раскрываются приемы и методы работы с незрячими детьми на уроках биологии. В основу работы положены принципы: научности, формирования аналитико-синтетических способностей, принципы наглядности, доступности, усвоение алгоритма, индивидуального подхода, развивающей направленности в обучении....
21 10 2026 13:37:11
Урок-обобщение, в ходе которого систематизируются уже полученные знания по теме, показываются различия и взаимосвязь всех сторон метаболизма, выясняется, что является источником энергии для живых организмов, по каким законам термодинамики осуществляется превращение энергии....
20 10 2026 0:10:34
Урок в 10-м классе с использованием модульной и информационной технологий. Предусмотрено: работа учащихся по группам и в парах на компьютерах, тестирование, пpaктическая работа, работа с рисунками, схемами, рейтинговая система выставления оценки. Использование информационных технологий на данном уроке выполняет две основные задачи: качественно повышает уровень наглядности урока, качественно повышает интерес учащихся к изучаемому материалу и уровень его усвоения....
19 10 2026 11:20:46
Вашему вниманию предлагается статья в которой вы познакомитесь с чёрными металлами. Узнаете о способах их получения и обработки.
...
18 10 2026 14:52:26
В статье представлены два подробных цикла уроков по изучению типа хордовых. Каждый цикл состоит из нескольких уроков, посвященных одному из классов типа хордовых. Все уроки сопровождаются презентацией.
...
17 10 2026 1:46:43
Цели урока: ознакомить учащихся с особенностями строения насекомых; сформулировать причины позволившие занять насекомым господствующие положение на Земле среди всех члeнистоногих; развития умения сравнения, анализа и обобщения; дальнейшее формирование у учащихся единой картины мира; формирование умения диалога, умения работать с научным текстом....
16 10 2026 23:52:43
Урок направлен на расширение знаний о экологической и потребительской грамотности современного человека. Данный урок позволит учащимся не только научиться получать полную информацию о товаре, но и будет способствовать развитию умения работать с информацией, представленной в виде символов, находить правильное объяснение символам....
15 10 2026 23:15:53
Цели урока: показать многообразие современных пресмыкающихся, углубить и расширить понятие о классе; на конкретных примерах показать черты приспособленности животных к среде обитания; определить значение пресмыкающихся в природе, жизни человека и необходимость их охраны....
14 10 2026 17:11:56
Данная разработка представляет собой урок-пpaктикум по биологии для учащихся 10-х классов (УМК И.Н. Пономаревой). Материал может быть использован для проведения уроков экологии и полевых пpaктик. Эффективность данного занятия обеспечивается использованием элементов информационных технологий (электронные атласы-определители, презентация Microsoft Office PowerPoint).
...
13 10 2026 7:37:46
Особенности методики: использование опopной схемы-конспекта, компьютерной программы, включающей интеpaктивные упражнения, пpaктикума (микроисследования), решение биологических задач как средства повышения познавательной активности учащихся и полной реализации образовательных целей урока.
...
12 10 2026 18:50:47
Урок биологии по теме «Происхождение человека» проводится в 5-м классе по программе Н.И.Сонина «Биология». Программа предусматривает концентрический подход к обучению.
На данном уроке через анализ, сравнение, поисковую деятельность учащиеся «самостоятельно» выводят этапы развития человека, его прогрессивные черты. Применяемая на уроке методика проблемного обучения помогает каждому ученику становиться активным участником познавательного процесса. Подготовка учащихся к уроку требует изучение дополнительной литературы....
11 10 2026 9:45:43
Предпоследнее занятие в курсе биологии 11-го класса в форме семинарского занятия. Цель занятия: добиться усвоения учащимися понятий «экологические принципы», «экологические правила», «экоэтическое сознание»; воспитывать гуманность, толерантность.
...
10 10 2026 23:17:33
В ходе урока учащиеся определяют понятия «зародыш», «двудольные», «однодольные», «вегетативные органы», «репродуктивные органы». Анализируют типы семян. Узнают и запоминают строение семян двудольных и однодольных растений....
09 10 2026 3:57:37
Интеллектуальная игра способствует активизации познавательной деятельности, развивает интеллектуальные и творческие способности, вносит соревновательные элементы в образовательный процесс; состоит из трех агонов, между которыми проходят творческие конкурсы.
...
08 10 2026 23:37:40
Урок знакомит с историей изобретения микроскопа, схемой его строения, правилами работы с микроскопом и техникой безопасности при проведении лабораторной работы. Учащиеся освоят технику приготовления временного препарата....
07 10 2026 23:39:53
Работа представляет собой полную разработку урока по теме «Что я знаю о живых организмах» по природоведению (5-й класс, учебник: Т.С. Сухова, В.И. Строганов, программа под редакцией И.Н. Пономарёвой). Урок в форме игры «Копилка»....
06 10 2026 18:17:27
Изучая вопрос о происхождении пресмыкающихся, целесообразно вернуться к происхождению рыб и земноводных, познакомить учащихся с эволюционной теорией Ч.Дарвина. Есть прекрасная возможность проследить усложнение в организации, обнаружить общие черты и различия, выявить доказательства эволюции или столкнуться с её загадками. Постановка проблемы в виде сценки, новые интересные факты, форма постановки дискуссионных вопросов способствуют концентрации внимания, привлечению знаний из области физики, химии....
05 10 2026 21:38:10
Урок биологии с применением проблемного подхода для развития интеллектуальных и творческих способностей учащихся.
Моей целью как учителя является формирование саморазвивающейся, умеющей принимать самостоятельные правильные решения личности, то есть субъекта деятельности, производящего самого себя. Мотивация, приносящая ребенку радость познания, вызывает устойчивый интерес к учебе....
04 10 2026 14:40:15
Урок по биологии в 8-м классе расширяет знания учащихся, формирует представления о строении зрительного анализатора, о том как и при каких условиях человек видит изображения. В ходе урока происходит овладение наиболее важными понятиями и терминами. Использование презентации на уроке способствует активизации внимания учащихся, более красочному оформлению урока, помогает развитию познавательного интереса к предмету....
03 10 2026 6:21:50
Урок по программе В.Б. Захарова, Н.И. Сонина, Е.Т. Захаровой «Биология. Многообразие живых организмов. 7-й класс» с применением технологии модульного обучения. Цель работы – показать, что модули позволяют перевести обучение на субъект-субъектную основу, индивидуализировать работу с отдельными учащимися....
02 10 2026 13:13:28
Задачи образования в современных условиях невозможно решить, используя устаревшие методы обучения. Все больше возрастает роль хорошо организованной учебной деятельности учащихся на уроке, деятельности, помогающей учащимся самим осваивать приемы работы с натуральными объектами, микроскопами и другими приборами, отбирать нужные им знания....
01 10 2026 5:59:20
Мероприятие проводится в рамках предметной недели географии, биологии, истории. Цель мероприятия – популяризация предметов естественно-гуманитарного цикла. Активизация полученных знаний на уроках истории, биологии, географии. Развитие познавательного интереса учащихся к природе и истории. Формирование навыков работы с информационными источниками, творческой активности учащихся, самостоятельности....
30 09 2026 8:45:29
При изложении курса "Биология" авторы используют три типа заданий, активизирующих субъектный опыт учащихся: выявление в содержании субъектного опыта детей признаков вводимого понятия; предоставление ученику на выбор определения понятия, в виде словесного описания, схемы или рисунка; при изучении, закреплении материала ученику предлагается раскрыть содержание изучаемого материала в виде рассказа, устного или письменного, схемы или рисунка по выбору ученика....
29 09 2026 14:41:47
Использование ИКТ на уроках способно преобразить формат преподавания и обучения, сделав учебный процесс более эффективным и привлекательным. Безусловно интересная, но очень объёмная тема «Возникновение жизни на Земле» может быть раскрыта при помощи правильно подобранного материала с использованием мультимедийной техники. Что и предлагается вашему вниманию....
28 09 2026 13:36:34
Жизнь организмов зависит от многих условий: температуры. освещенности, влажности, других организмов. Безокружающей среды живые организмы не способны дышать,...
27 09 2026 9:55:46
Урок-повторение по теме для 7-го класса. Проводится в форме групповой игры-соревнования. Помогает вспомнить пройденный материал, систематизировать знания, повышает интерес к предмету, воспитывает бережное отношение к природе....
26 09 2026 22:49:38
Древесная растительность является основным местом обитания птиц. Они используют все горизонты древесной растительности как в отношении убежища для гнезда, так и в отношении пищи....
25 09 2026 22:31:45
В ходе урока учащиеся знакомятся с понятием "движение" как одним из главных свойств живых организмов, с разнообразием способов движения животных. Автор работы продолжает формирование монологической речи....
24 09 2026 18:40:38
Вниманию учителей предлагается урок, построенный на основе деятельностного подхода. Такой подход предполагает максимум самостоятельности учащихся. Учитель направляет учебную деятельность учащихся в соответствии с поставленными учебными задачами. С этой целью учитель предлагает классу вопросы проблемного хаpaктера, самостоятельную работу с текстом учебника, пpaктическую работу. Такой подход активизирует мыслительную деятельность учащихся, способствует развитию интересов учащихся и формированию умений выделять главное, делать выводы.
...
23 09 2026 7:41:59
Представлен конспект урока биологии по теме "Фотосинтез" в 6-м классе....
22 09 2026 13:57:41
Многие современные мыслители и политики считают нашу эпоху постиндустриальной, а нашу цивилизацию информационной. В этих условиях возникает необходимость формирования информационно культурной личности. С этой целью я активно применяю ИКТ своей работе. Я представляю урок по теме: "Биосинтез белка" в 9-м классе, как пример моего опыта по использованию ИКТ на уроках биологии....
21 09 2026 9:23:29
В этой работе под проблемным обучением мною понимается система научно обоснованных методов и средств, применяемая в процессе развивающего обучения, которая предполагает создание под руководством учителя проблемных ситуаций и активную самостоятельную деятельность учащихся с целью, в первую очередь, интеллектуального и творческого развития учащихся, а также овладения ими знаниями, навыками, умениями и способами познания....
20 09 2026 22:18:57
План-конспект урока составлен для занятия, рассчитанного на один академический час в непрофильном классе. Урок интегрирован с химией. Целью урока является систематизация знаний о химическом составе клетки, развитие логического мышления через сравнение структуры ДНК и РНК.
...
19 09 2026 19:23:28
Урок проводится в форме игры «Покорение вершины», где учащиеся перевоплощаются в спортсменов-альпинистов, покоряющих вершину знаний. Систематизируются знания о строении и жизнедеятельности растительной клетки, клеточном строении растений, размножении клетки. Учащиеся работают с оптическими приборами, готовят микропрепараты. Учащиеся подводятся к выводу о познаваемости живой природы, единстве растительных организмов....
18 09 2026 23:22:29
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 ::
