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:
Введение данного курса диктуется необходимостью формирования у школьников понимания того, что здоровье - это величайшее благо, его надо уметь сохранять. Главной целью курса является понимание зависимости здоровья от состояния окружающей среды; приобретение умений и навыков, направленных на укрепление индивидуального здоровья....
28 09 2026 3:46:33
Урок предлагается для использования его учителями вечерних школ в условиях, когда на географию и биологию в учебном плане школы отводится 1 час в неделю. Урок поможет познакомить учащихся с особенностями природы и типичными представителями флоры и фауны арктического, субарктического и умеренного поясов....
27 09 2026 4:48:31
Урок позволяет раскрыть особенности строения и образа жизни птиц разных экологических групп.
...
26 09 2026 10:10:22
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....
25 09 2026 17:53:19
Модульное обучение как педагогическая технология помогает учить школьников самостоятельно добывать знания, т.е. учить учиться. Опыт работы показал, что лучший результат дает сочетание модульной системы обучения и традиционной. В статье приведен пример модульного урока по теме "Строение, функции и гигиена кожи" (инструкция для учащихся).
...
24 09 2026 13:41:54
Урок по теме "Общие признаки хордовых животных. Подтип Бесчерепные", построенный на основе групповой работы, с использованием интеpaктивных схем электронного учебника компании "1С" — "Животные. 7-й класс"....
23 09 2026 3:57:44
Слизистая оболочка содержит множество мелких слюнных желез. В нее открываются протоки трех пар крупных слюнных желез: околоушных, подчелюстных, подъязычных....
22 09 2026 22:55:10
Уничтожение лесов, осушение болот, орошение засушливых земель — все это отражается на географическом распределении видов. Большое значение имеет и вовлечение в хозяйственный оборот новых природных ресурсов для размещения населенных пунктов, промышленных предприятий, использования атомной энергии....
21 09 2026 10:40:15
Цели урока: обобщить знания по теме "Животные"; развивать познавательную активность, творческое воображение, умение анализировать привычные явления и объекты и видеть в них новое; создавать ситуацию формирования интереса к предмету; воспитывать умение видеть прекрасное в природе. Рассматриваются причины происхождения названий животных: особенности поведения, нюансы окраски, специфика места обитания....
20 09 2026 11:48:33
Цель занятия: знакомство с законами памяти, приемами запоминания информации; усвоение знаний по теме «Земноводные»; формирование умений мотивации, самоорганизации учения; развитие интеллектуальных умений: анализировать, классифицировать факты, выдвигать гипотезу, доказать, обобщать, делать выводы; формирование ценностного отношения к окружающему миру, товарищам, самому себе, своей деятельности....
19 09 2026 10:24:51
Курс "Невидимые" предназначен для учащихся 10 – 11-х классов, желающих углубить свои знания в области биологии, и является предметно-ориентированным. Материал курса значительно расширяет знания учащихся о микроорганизмах. Хотя этот материал и изучается в базовом курсе, но на него отводится небольшое количество часов, причем некоторые темы изучаются в среднем звене на недостаточном информационном и научном уровне.
...
18 09 2026 15:27:50
Урок разработан к учебно-методическому комплексу Колесова Д.В., Маша Р.Д., Беляева И.Н. "Биология. Человек" (8-й класс). На уроке предполагается проведение лабораторных опытов....
17 09 2026 2:30:23
Интегрированный урок-панорама по природоведению формирует у пятиклассников способность открывать страницы прошлого в изучении вопросов мироздания, таких наук как астрономия, история, биология, литература, постигать их смысл и ценность. Позволяет формировать у учащихся целостную научную картину происхождения нашей планеты Земля.
...
16 09 2026 11:27:47
Урок "Удивительное царство - грибы" проводится с целью ознакомления с многообразием грибов, их пpaктическим значением в различных областях народного хозяйства, в жизни человека и природе в целом. Урок проходит в форме конференции, на которой выступают люди разных профессий....
15 09 2026 17:14:35
Для удобства работы с Интернетом разработан каталог сайтов, который включает не только их перечень и адреса, но и главные страницы, и карты структуры этих сайтов. Это значительно облегчает дальнейший поиск нужной информации, т.к. сразу видно, на какой странице в сети она может находиться....
14 09 2026 11:43:52
В настоящее время осознана необходимость охраны биосферы в интересах существования человечества. Цель программы «Человек и биосфера» — прогнозирование последствий сегодняшних методов хозяйственной деятельности человека для будущего, охрана биосферы и разработка рекомендаций по ее рациональному использованию....
13 09 2026 16:41:27
Цель урока – интегрировать русский язык и биологию: по русскому языку повторить алгоритм работы над частью «С» ЕГЭ и подготовиться к сочинению по прочитанному тексту, по биологии закрепить важные научные понятия из области генетики, познакомиться с понятием "биоэтика"....
12 09 2026 3:56:25
В современных условиях, когда происходит разностороннее воздействие общества на природную среду, все большее значение приобретает экологическое воспитание подрастающего поколения. Бережное отношение человека к природе складывается постепенно, под влиянием окружающей действительности, и особое влияние на это оказывает школа. Именно в школе закладываются основы экологической культуры....
11 09 2026 20:18:17
Представлен конспект урока биологии в 10-м классе по теме "Взаимосвязь строения и функций органоидов клетки"....
10 09 2026 15:20:53
Автор данной разработки урока знакомит учащихся с перспективными в хозяйственном отношении группами растений, произрастающих на территории Хакасии, развивая при этом пpaктические умения работы с гербарием растений и воспитывая бережное отношение к растительной фауне....
09 09 2026 12:13:25
Мастер-класс подразумевает метапредметный подход, при изучении темы «Кровь», позволяет рассмотреть причины изменения уровня сахара крови....
08 09 2026 20:19:29
Диалоговое общение; использование на занятии дидактического материала; участие в изложении материала детей помогут активному освоению нового материала и ответу, на основании изученного, на вопрос "Зачем учить биологию и экологию".
...
07 09 2026 9:46:11
Урок «Особенности живого организма» подводит итоги изучения темы в 5-м классе. Игровая форма позволяет использовать данный материал и во внеурочное время....
06 09 2026 22:11:15
Урок направлен на изучение и закрепление новых знаний, целями являются: формирование понятий «Вид», «Критерии вида», создание условий для реализации учебных возможностей ученика.
...
05 09 2026 5:20:34
На уроке выясняются особенности внешнего строения листа как важной составной части побега. Дети учатся распознавать простые и сложные листья, типы жилкования, типы расположения листьев на стeбле.
...
04 09 2026 23:43:45
В соответствии с ФГОС одной из главных личностных хаpaктеристик выпускника школы является осознанное выполнение правил здорового и экологически целесообразного образа жизни. Необходимо внедрение концепции здоровьеформирующего образования, которое представляет собой педагогический процесс, направленный на формирование и развитие у всех субъектов устойчивой ориентации на сохранение здоровья. В нашей школе создание здоровьеформирующей среды осуществляется через организацию сетевого взаимодействия....
03 09 2026 20:36:36
Задачи урока: систематизировать, обобщить и углубить знания по теме; научить учащихся выделять главное, сравнивать и обобщать, использовать различные источники для углубления знаний и расширения кругозора; активизировать познавательный интерес к природе, формировать экологическое мышление....
02 09 2026 6:13:31
Проблемный вопрос позволяет повысить мотивацию не только к данной теме урока, но и ко всему разделу «генетика». К уроку прилагается презентация. Интеpaктивное обучение ускоряет и активизирует процесс полученных знаний.
...
01 09 2026 10:40:21
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.
...
31 08 2026 7:22:21
Экология не является лабораторной наукой. Это наука, в которой важнейшее место занимают наблюдения и эксперименты в природе. Нет придела человеческому любопытству и научным изысканиям, следовательно, можно разработать для учащихся огромное количество проектов, которые будут для них познавательны и интересны....
30 08 2026 6:57:31
Урок построен в парадигме деятельностного подхода и содержит задание развивающего хаpaктера, в результате которого формулируется понятие «скелет» и выявляются приоритетные функции внешнего и внутреннего скелета....
29 08 2026 11:11:10
9-й класс – особо ответственная пора в жизни молодых людей, решивших продолжать свое образование. Это рубеж, который заставляет задуматься о своей судьбе, карьере, профессии. Поэтому учим детей ориентироваться в мире специальностей и профессий, оценивать, не завышая и не занижая свои возможности. В работе представлен проект учащегося «Мои жизненные планы и профессиональная карьера»....
28 08 2026 0:11:54
Формирование у обучающихся представления, что без сохранения жизни на Земле во всем многообразии её систем невозможно выживание и развитие человечества, заставляют учителя делать так, чтобы экологическая составляющая биологических знаний воспринималась ребятами как особо значимая, осознанно присваивалась учениками, а не навязывалась. Все, что мы изучаем на уроках, должно породить новые человеческие отношения и сформировать правильные поведенческие нормы....
27 08 2026 12:10:43
Занятие с целью познакомить учащихся с жизнью деревьев и кустарников зимой, с особенностями их формы, окраски, ветвления, расположения почек, с приспособленностью растений к зимним условиям....
26 08 2026 17:33:12
Урок направлен на ознакомление учащихся со строением и функцией частей кровеносной и лимфатической систем. Закрепляются знания об основных элементах крови и внутренней среде организма, рассматривается передвижение крови и лимфы по сосудам, биофизические процессы в природе. Акцентируется внимание учащихся на необходимости здорового образа жизни для нормального функционирования сердечно-сосудистой системы....
25 08 2026 0:47:47
Самореализация человека (ученика) на основе его эвристической, продуктивной, рефлексивной деятельности в ходе исследовательской работы во внеурочное время, презентация по итогам – на обобщающих уроках биологии....
24 08 2026 21:42:15
Урок показывает детям взаимосвязь человека и природы. ...
23 08 2026 22:36:40
Данная разработка урока входит в методический комплекс уроков по теме "Семя". Учащиеся самостоятельно исследуют состав семени, делают выводы и предположения. Материалы урока дают возможность поставить исследовательскую задачу, разработать материал и защитить его в рамках короткого времени....
22 08 2026 12:19:40
Разработка урока-экскурсии представляет собой урок-конструктор и может использоваться для учащихся разного возраста. Для оформления отчета по экскурсии можно использовать еще один урок, на котором предлагаю провести также викторину с использованием интеpaктивной доски. Задания для викторины представлены в приложении.
...
21 08 2026 11:27:51
Важным аспектом данного урока является выход за рамки узкопредметного восприятия изучаемого материала. Организация и проведение игры "Предприимчивость" направлена на развитие функции самореализации личности, на рост мотивации и познавательного интереса, а также на включение учащихся в самостоятельную деятельность. Созданные в игре реальные жизненные ситуации требуют разрешения с учетом экономических интересов и потребностей общества и экологической этики учащихся....
20 08 2026 2:22:46
Игра способствует закреплению и углублению знаний учащихся, развитию их логического мышления, сплачивает ребят, учит действовать сообща, помогает показать знания в соревновании друг с другом, вызывает оживление и интерес к предмету....
19 08 2026 11:33:34
Игра проводится в рамках недели естественных наук в 6-х классах, рассчитана на 45 минут. Цели: развивать познавательный интерес и гуманное отношение к природе, расширять кругозор учащихся, выpaбатывать умение работать в комaнде. Рекомендации учителям: разделить детей на комaнды, например: «Синицы», «Воробьи», «Гoлyби». Выбрать капитанов, организовать самопроверку (после выполнения задания, комaнды меняются листочками с ответами и проверяют по слайду на доске)....
18 08 2026 21:21:16
Предложенная разработка урока позволит не только разнообразить традиционный урок биологии мультимедийным и графическим материалом, но и использовать возможности персонального компьютера при изучении достаточно сложного в понимании материала, таким образом формируя ключевые образовательные компетенции учащихся. При проведении урока используется тест, написанный в Visual Basic. ...
17 08 2026 8:58:56
Предлагаются приемы, которые может использовать учитель для создания здоровьесберегающей среды на уроке. Современный урок – это урок, на котором учитель реализует не только обучающие, развивающие и воспитательные цели, но и валеологические. Учитель должен построить работу так, чтобы на уроках создать условия для сохранения здоровья детям....
16 08 2026 11:14:59
Данный урок изучается в теме «Происхождение человека» в курсе «Биология» 11-го класса, носит межпредметный хаpaктер (обществознание, литература), посвящен 65-летию Великой Победы советского народа над фашистской Германией, построен по технологии развития критического мышления через чтение и письмо с использованием методики «Шляпы мышления»....
15 08 2026 10:50:50
Урок биологии по теме «Двойное оплодотворение». Учащиеся узнают новый материал и закрепляют ранее полученные знания по темам «Цветок» и «Плод». Ведется с применением ИКТ....
14 08 2026 20:37:21
Цели урока: сформировать у учащихся знания о значении пищевых добавок, применяемых для производства пищевых продуктов, определить степень их опасности для здоровья. Изучить содержание пищевых добавок в некоторых продуктах питания; воспитывать ответственное отношение учащихся к своему здоровью....
13 08 2026 10:35:46
В урок включены следующие задачи: показать место человека в системе животного мира; обеспечить усвоение учащимися знаний о родстве человека с животными; формировать представления об особенностях жизнедеятельности древнейших, древних и первых современных людей....
12 08 2026 21:22:14
В общей биологии тема «Деление клетки» является одной из самых трудных для учащихся. В ней вводится много новых понятий, даётся описание поведения хромосом на разных этапах деления клетки. Многие учащиеся не могут представить весь этот сложный механизм, что вызывает затруднения в изучении данной темы.
В статье представлена разработка динамичной модели деления клетки, показывающая поведение хромосом во время митоза и мейоза. Модель легка в изготовлении и даёт хороший эффект в усвоении сложного материала....
11 08 2026 1:38:24
Урок биологии разработан для учащихся 8-го класса, (учебник Сонина К.И., Сапина М.Р. Биология 8 кл. М., Дрофа, 2005). Для повышения мотивации при изучении нового материала и успешного его усвоения на уроке создаются проблемные ситуации, в ходе которых дети получают информацию не в готовом виде, а самостоятельно....
10 08 2026 19:35:12
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 ::
