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:
В ходе урока раскрываются особенности воздушного питания растений как основы их жизнедеятельности; показывается космическая роль растений в формировании атмосферы Земли; формируется понятие «фотосинтез».
...
23 10 2026 19:19:50
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок проводится в форме интеллектуальной передачи «Своя игра». На мероприятии развивается познавательный интерес учащихся, расширяется кругозор, развиваются такие УУД, как анализ и синтез информации, обобщение, сравнение, установление причинно-следственных связей....
22 10 2026 6:33:43
Главной методической целью является создание на уроке условий для проявления познавательной активности учащихся на основе сотрудничества учителя и ученика. На уроке цель достигается различными способами: создание учителем проблемной ситуации на основе домашнего задания; создание атмосферы заинтересованности каждого ученика в работе класса; стимулирование учащихся к высказываниям; использование в ходе урока разнообразного и увлекательного материала....
21 10 2026 0:14:20
Урок в курсе "Общей биологии" сопровождается презентацией. В ходе урока рассматриваются основные этапы энергетического обмена. Наиболее подробно рассматривается третий этап — кислородное расщепление (с точки зрения протекания биохимических реакций в клетке)....
20 10 2026 9:12:48
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....
19 10 2026 18:19:29
Благополучие человека зависит от жизни других организмов. Задача человека —сохранить жизнь на нашей планете. Для этого нужно знать, какое строение имеют живые...
18 10 2026 21:42:28
Муравьи принадлежат к общественным насекомым. Они живут в муравейниках, представляющих собой куполообразные гнезда. В одном крупном муравейнике обитает несколько миллионов муравьев....
17 10 2026 1:29:35
На современном этапе развития образования все более возрастают требования к умственной деятельности учащихся, поэтому удлинились сроки обучения, увеличивается объем знаний, который должен быть усвоен учащимися. Самостоятельность и творчество, высокая познавательная активность учащихся необходимы для усвоения большого объема знаний, социализации в обществе, формирования научного мировоззрения....
16 10 2026 19:57:28
В основе содержания урока - приёмы, направленные на формирование у учащихся критического мышления: "Верные и неверные утверждения", "Сводная таблица", "Инсерт". Специфика технологии заключается в активной позиции учащихся. Приёмы, используемые на уроке, направляют работу обучающихся на самостоятельное и осмысленное получение новой информации....
15 10 2026 1:16:47
Урок раскрывает значение биологических и социальных факторов в формировании человека как существа биосоциального.
...
14 10 2026 18:36:29
Педагогическая идея урока заключается в использовании дифференцированного обучения, способствующего созданию оптимальных условий для выявления задатков, развитие интересов и способностей, усвоение материала на различных уровнях, в процессе групповой, индивидуальной деятельности и работы в парах....
13 10 2026 11:42:58
Принципы работы мозга, открытые великими учеными И.П. Павловым, А.А. Ухтомским, Л.С. Выготским, нашли остроумное отражение в короткометражном фильме Л.Гайдая "Наваждение". Психологу необходимо интересно и доступно рассказать родителям, педагогам или подросткам о том, как работает наш мозг, его проявлении в повседневной жизни человека, использовании знаний во благо себе и другим....
12 10 2026 20:48:42
Разработка представляет собой один из вариантов урока по теме "Приспособленность организмов и её относительность". Изучение адаптаций организмов необходимо проводить на объектах, которые приспособлены к местным условиям. На уроке в большем объеме представлена информация об обитателях Кольского полуострова.
...
11 10 2026 11:59:47
Спустя 2-5 дней после заражения, моча собаки приобретает мутность, становится красной в результате выхода пораженных пироплазмами эритроцитов в урину....
10 10 2026 20:30:35
В статье изучаются признаки растений семейства пасленовых; показывается их значение для человека....
09 10 2026 19:22:37
В работе представлено обобщение опыта по применению цифровых образовательных ресурсов на уроках биологии....
08 10 2026 7:17:51
Путь рефлекса не должен нарушаться, иначе не будет осуществляться реакция, рефлекс, т.е. необходима целостность всех звеньев....
07 10 2026 23:37:14
Урок ориентирован на воспитание здорового образа жизни. Используются современные технологии с применением мультимедийного проектора. В созданной презентации во время урока на экране представляются материалы в виде схем "Хромосомные перестройки", понятия, графики, рисунки, над которыми надо подумать, сделать анализ, сравнение. После каждого пункта плана учащиеся делают вывод, который фиксируется на экране: например, «мутации часто встречаются, рецессивные, устойчивые»....
06 10 2026 8:53:27
Основная цель конкурса: расширить и углубить знания учащихся, полученные на уроках. Детям перед игрой обязательно рекомендуется дополнительная литература, в которой они могут найти информацию о пресмыкающихся. Игра состоит из 6 этапов, каждый из которых проверяет знания детей, а так же их умение анализировать, сравнивать, логически мыслить.
...
05 10 2026 6:46:16
Статья предназначена учителям биологии 9-х классов, работающих по учебнику А.А. Каменского «Биология. Введение в общую биологию и экологию. Разработан урок обобщения знания учеников по теме «Молекулярный уровень: общая хаpaктеристика»; в ходе урока дети должны доказать, что эти знания нужны представителям многих профессий. Разнообразные приемы и методы способствуют активизации умственных способностей учащихся повышают интерес к изучению предмета....
04 10 2026 2:40:21
Вводный урок, на котором изучаются общие особенности организации грибов, распространения, признаки грибной клетки, типы питания, размножения и роль грибов в природе и жизни человека. Повышение интереса к изучаемой теме достигается путем использования регионального компонента государственного образовательного стандарта (стихи о грибах, грибы, занесенные в Красную книгу Мурманской области). Использование на уроке информационных технологий значительно повышает мотивацию обучающихся....
03 10 2026 10:10:19
Занятие помогает сформировать новые понятия: склера, роговица, сетчатка, радужка, хрусталик, стекловидное тело, фоторецепторы, аккомодация, родопсин, близорукость, дальнозоркость; углубить понимание процессов, происходящих в организме человека....
02 10 2026 20:51:22
Налицо существенное ухудшение здоровья детей в нашей стране, связанное с различными причинами, в связи с этим не случайно одним из направлений деятельности современной школы является сохранение здоровья подрастающего поколения. Для этого используются здоровьесберегающие технологии, предполагающие совокупность педагогических, психологических и медицинских воздействий, направленных на защиту и обеспечение здоровья, формирование ценного отношения к нему....
01 10 2026 11:53:48
Цель урока: способствовать развитию познавательного интереса; активизировать знания; сформировать навыки общения, сотрудничества, коллективизма. Для преподавателя такой урок является способом выявить детей эрудированных, любознательных, остроумных, творческих, т.е. таких детей, которые при дальнейшем изучении предмета для преподавателя будут «помощниками».
Данная игра проводится на первом уроке предмета «Биология», либо ее можно использовать как внеклассное мероприятие в рамках декады общеобразовательных дисциплин. Вопросы для игры составляет преподаватель, используя дополнительную литературу по предмету....
30 09 2026 22:12:50
Урок призван сформировать понятие «жизненная емкость легких», разъяснить механизм вдоха и выдоха, роль дыхательного центра в ритмичном чередовании вдоха и выдоха, раскрыть механизм нейрогумopaльной регуляции дыхания....
29 09 2026 6:32:38
Данный урок разработан в соответствии с тематическим планированием и прохождением программы по биологии в 7-м классе. Изучение нового материала – это не просто знакомство с новой темой, но и создание элемента новизны, интереса, загадки. Основной ход урока включает элементы игры-расследования суперагентов.
...
28 09 2026 0:16:57
Урок призван сформировать представление о вирусах как о неклеточной форме жизни, их строении, жизнедеятельности, значении....
27 09 2026 2:31:35
Цель урока: изучить биографию Н.И.Вавилова; показать взаимосвязь между основными проблемами романа и жизнью ученого.
...
26 09 2026 3:49:40
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.
...
25 09 2026 10:45:15
Разработана серия дидактических заданий, которые дополняют основной материал курсов биологии 9–11-х классов. Дидактические задания разработаны для организации самостоятельной работы учащихся на уроке и на серии уроков, могут служить основой для профессионального ориентирования. ...
24 09 2026 13:27:20
Урок в 9-м классе призван изучить процесс деления клетки путем митоза, показать основные этапы жизненного цикла клетки, рассмотреть фазы митоза, выявить его биологическую роль....
23 09 2026 16:17:11
Урок – ролевая игра дает чувствовать себя исследователем, специалистом и важным человеком в мире взрослых. Поэтому дети становятся серьезными, более ответственно относятся к своему заданию, ответы стараются обосновать. Пpaктическая работа с проросшими семенами и другими семенами культурных растений дает дополнительные знания о них, ребята учатся пользоваться специальной литературой.
...
22 09 2026 11:37:11
С помощью контекстных задач можно наглядно показать, где и как применяются знания предмета, обратить внимание на моменты нашей жизни, которые часто остаются незамеченными. Такие задачи учат сосредотачиваться на необходимом, принимать к сведению побочные и поучительные факты....
21 09 2026 19:25:13
Заключительный урок проводится в форме игры-соревнования. Позволяет в занимательной форме провести смотр знаний учащихся и проверить их теоретические знания. Развивает интерес к предмету и познавательную активность учащихся....
20 09 2026 21:21:31
В 2008 году вышло Постановление губернатора Амурской области о создании первой Красной книги Амурской области (от 18.02.2008 г. № 69 "О порядке ведения Красной книги Амурской области"). Большая часть информации о редких и исчезающих растениях не доходит до населения. Школьники Амурской области не знают как "краснокнижные" растения выглядят, какие меры можно предпринять для их сохранения....
19 09 2026 14:44:59
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....
18 09 2026 2:35:49
На уроке учащиеся знакомятся с особенностями строения члeнистоногих как более сложноорганизованных животных по сравнению с кольчатыми червями. Узнают о многообразии и особенностях организации класса Paкообразных....
17 09 2026 0:23:45
Урок знакомит с фазами митоза и пониманием его биологического значения. У учащихся формируется умение последовательно выстраивать процессы митоза. Создаются условия для осмысления новой учебной информации и ее применения в учебных ситуациях, проверки уровня усвоения системы знаний и умений....
16 09 2026 10:57:21
Выпускники специальности «Садово-парковое и ландшафтное строительство» должны ориентироваться во всем многообразии травянистых и древесно-кустарниковых растений, что нелегко, учитывая разнообразие растений. Зная морфологическое строение, отличительные признаки вегетативных и генеративных органов, не составит труда определить вид растения, в природных условиях и по гербарным образцам и коллекциям, используя справочную литературу....
15 09 2026 18:20:23
Данная разработка предлагает проведение зачетного урока по теме "Пищеварительная система". На уроке используется групповая работа. Эта методика позволяет в течение одного урока опросить всех учеников в классе, еще раз повторить наиболее сложные вопросы темы. Ее можно использовать при проведении зачетного урока любого раздела биологии.
...
14 09 2026 18:33:10
В основе представленного урока лежит деятельностная система обучения, которая опирается на сотрудничество на уроке между учителем и учеником. Она предполагает принятие индивидуальной ответственности за сделанный выбор, повышает уровень индивидуальной культуры работы с информацией, даёт возможность учителю создать условия для осознания и осмысления учащимися новой учебной информации....
13 09 2026 11:54:20
Цели урока: выяснить, какие законы в РФ регламентируют охрану животного мира; дать понятие о мониторинге и о методах его осуществления.
...
12 09 2026 23:43:48
Урок знакомит учащихся с методами изучения наследственности человека, показывает пpaктическое значение генетики для медицины, знакомит учащихся с некоторыми наследственными заболеваниями.
...
11 09 2026 7:10:27
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....
10 09 2026 5:59:45
Одной из форм внеклассной работы по биологии является проведение интегрированной декады. Предметная декада помогает учащимся проявлять себя, раскрывать свои способности с неожиданных сторон. Интеграция детей, разных по возможностям, связана с приёмами и формами деятельности. В статье представлен конспект интеллектуальной игры для учащихся 10-х классов....
09 09 2026 9:39:39
Внеклассное мероприятие "Путешествие по экологической тропе" проводится между классами одной параллели (6-х классов). Комaнды придумывают название, эмблему, девиз. Каждый класс выбирает комaнду из 5 человек. Комaнда, ответив на загадки и шуточные вопросы, получает маршрутный лист и начинает своё путешествие по экологической тропе. Ребята проходят этапы, на которых выполняют определённые задания. Консультанты (старшеклассники) проверяют задания и выставляют баллы в маршрутный лист. Затем члeны жюри подводят общий итог. В это время с болельщиками проводится викторина, и ребята, отвечая на вопросы, заpaбатывают дополнительные баллы своей комaнде.
...
08 09 2026 17:24:36
Данный урок является заключительным по теме "Пищеварение". Провожу его в виде конференции, она закрепляет и обобщает изученный материал по данной теме. Учащиеся в нетрадиционной форме общаются, расширяя знания, а тест, предлагаемый в конце урока, позволяет выяснить, не слишком ли много жира употрeбляют сами учащиеся....
07 09 2026 15:49:24
Данный пpaктический курс предлагает изучение экологических и биологических понятий по теме "Популяция" на местном материале с помощью исследовательского проекта. Объектами исследования могут стать как домашние животные, так и дикие. Курс поможет приобрести школьникам навыки исследования, анализа и защиты своего проекта. Примерами ученических результатов может стать презентация, буклет, печатная статья. На основе полученных результатов возможно написание научных работ.
...
06 09 2026 19:20:22
На уроке учащиеся знакомятся со строением семян однодольных и двудольных растений. Формируется представление о многообразии семян и значении семян в жизни растений. На уроке учащиеся выполняют лабораторную работу по изучению строения семени фасоли и зерновки пшеницы....
05 09 2026 16:37:55
Изучение на уроках биологии мира животных и растений является недостаточным. Компенсацией отрыва школьной биологии от живой природы являются рассчитанные на самостоятельную работу учащихся, дифференцированные летние задания, в ходе выполнения которых происходит накопление сведений, нужных для последующего изучения того или иного раздела школьной биологии. Материалы летних заданий можно использовать в мероприятиях разного уровня, имеющих сходную тематическую направленность....
04 09 2026 8:47:22
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 ::
