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:
Данный развернутый план-конспект урока поможет учителям биологии в развитии здоровьесберегающих компетентностей учащихся. Учебный материал урока позволит активизировать внимание учащихся на знаниях и умениях, пpaктически значимых в их жизни.
...
15 08 2026 19:31:11
Учащиеся разделены на 5 групп, учитель играет роль заведующего кафедрой «Строение и функции клеточных структур эукариотической клетки». В ходе виртуальной экскурсии «учащиеся» посещаю все лаборатории, где «ученые» выполняют лабораторные работы, компьютерное и механическое моделирование и рассказывают и презентуют свои исследования в области изучения строения и функций эукариотической клетки, используя при этом дидактические материалы – таблицы, электронные фотографии, муляжи, делает рабочие зарисовки. Творчески освещают деятельность Антони Левенгука (сценка). Отвечают на вопросы друг друга и «заведующего кафедрой»....
14 08 2026 13:53:53
Фотопериодизм — это приспособление организма к смене времени суток, его реакция на суточные и годовые циклы в природе....
13 08 2026 16:58:51
Использование информационных технологий на уроках биологии, позволяет учителю расширить формы и методы работы с обучающимися, стимулируют интерес детей к поиску знаний в различных источниках. В статье представлен план-конспект урока в 6-м классе с использованием компьютерной презентации. При проведении урока используются различные формы работы с детьми, что позволяет каждому обучающемуся чувствовать себя в коллективе, осознавать собственные действия, осуществлять самооценку....
12 08 2026 21:35:31
Урок химии проводится в 9-м классе после изучения темы "Окислительно-восстановительные реакции" и в ходе изучения раздела "Структурная организация живых организмов" по биологии. Такая интеграция урока дает возможность глубже понять химизм биологических процессов в клетках прокариот, раскрыть роль окислительно-восстановительных процессов в круговороте веществ в природе.
...
11 08 2026 4:13:42
Урок закладывает представления о почве как верхнем плодородном слое земли, основных свойствах почвы; в процессе опытов ученики устанавливают состав почвы, узнают о преобладающих почвах родного края....
10 08 2026 5:33:35
Урок повторяет и закрепляет знания учащихся по теме «Питание и пищеварение» через вовлечение их в активную деятельность на уроке. В ходе урока также проводится обобщение знаний. Урок позволяет проверить несколько компонентов: знание теории, умение восстанавливать схемы, обобщать и выделять существенные признаки. Урок также формирует навыки общения, сотрудничества, коллективизма....
09 08 2026 18:17:38
Метод проектов при изучении данной темы позволяет, опираясь на имеющиеся у учащихся знания, проследить возникновение и развитие эволюционных представлений, становление систематики, т.е. изучить историю биологии дедуктивно, выполняя пpaктические задания, оформляя свою работу в виде презентации и докладов....
08 08 2026 13:37:57
Представлен опыт разработки учебного проекта. Предметные области: основная – страноведение, дополнительные – география, биология, информатика....
07 08 2026 16:14:55
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Экскурсия, выполненная по методу исследовательского проекта, знакомит учащихся с экосистемой Пионерского озера и прибрежных территорий как единого природно-антропогенного комплекса. Работа в малых группах способствует развитию коммуникативных способностей и активной жизненной позиции учеников. Урок в целом прививает любовь к природе и бережное отношение к природным объектам....
06 08 2026 17:51:19
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....
05 08 2026 1:54:29
В современную эпоху быстрого обновления знаний и информационных технологий важное место в формировании творческих способностей учащихся занимает исследовательский метод обучения. Учебно-исследовательская работа с учащимися в нашей школе организуется по двум направлениям: урочная учебно-исследовательская деятельность учащихся: проблемные уроки, семинары, пpaктические и лабораторные занятия, урочные проекты; внеурочная учебно-исследовательская деятельность учащихся, которая является логическим продолжением урочной деятельности.
...
04 08 2026 15:46:11
Обобщающий урок с применением игровой технологии. Игровая технология способствует развитию двигательных, интеллектуальных, трудовых, психологических видов деятельности....
03 08 2026 23:19:54
Урок биологии в 6-м классе по теме "Систематика цветковых растений. Семейство розоцветные, их роль в природе и жизни человека". Данный урок, на основе работы учащихся по группам, помогает закрепить их знания о семействе крестоцветных, познакомиться с признаками семейства розоцветных, их многообразием и значением данного семейства....
02 08 2026 13:51:49
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....
01 08 2026 6:55:15
Урок обобщает, углубляет и систематизирует знания учащихся о строении и функциях зрительного анализатора, гигиене зрения. Развивает творческие способности и познавательный интерес, креативное мышление....
31 07 2026 18:33:41
Урок в 7-м классе знакомит учащихся с особенностями внешнего строения и опopно-двигательной системой птиц. Сопровождается презентацией....
30 07 2026 10:56:36
В ходе урока раскрываются особенности воздушного питания растений как основы их жизнедеятельности; показывается космическая роль растений в формировании атмосферы Земли; формируется понятие «фотосинтез».
...
29 07 2026 7:58:11
Игровое направление все шире используется в образовании. Данный урок можно использовать для проведения предметной недели или как обобщающий по завершении темы «Птицы». Содержание урока позволяет углубить знания о птицах, активизировать познавательный интерес учащихся к природе и ее изучению.
...
28 07 2026 14:10:19
В статье рассматривается воспитательная и образовательная роль синквейна, методика составления дидактического синквейна, вариантность использования синквейна на уроках. Умение составлять синквейн – показатель того, что учащиеся знают учебный материал, умеют выделять наиболее хаpaктерные особенности изучаемого явления, процесса. Приведены наиболее удачно созданные, художественно оформленные синквейны....
27 07 2026 12:34:47
Целью данного урока является развитие чувственного восприятия окружающего мира. Для этого используется психотренинг как способ комплексного раскрытия всех анализаторов восприятия (слуха, обоняния, осязания и т.д.) Дети входят в гармонию с природой, что позволяет им легко построить логическую цепочку «Зависимости времени года на Земле от Солнца».
...
26 07 2026 2:34:52
Одной из задач изучения раздела биологии "Многообразие живых организмов" является воспитание убежденности в бережном отношении к окружающей природе. Эта задача является сквозной при изучении курса. Урок изучения нового материала. Форма проведения: устный журнал....
25 07 2026 9:27:12
В ходе урока обучающиеся знакомятся с хаpaктерными признаками царства бактерий, особенностями строения и жизнедеятельности....
24 07 2026 18:24:42
На уроке учащиеся формируют понятия о развитии корня, типах корневых систем, особенностях их строения и образования.
...
23 07 2026 9:54:45
Данный урок является повторительно-обобщающим и может быть полезен учителям, работающим по УМК линии Н.И. Сонина. На уроке применяются различные игры, позволяющие включить в учебную деятельность всех обучающихся и проверить уровень знаний по ранее изученным темам. Широко используются литературные произведения, которые рассматриваются с биологической точки зрения....
22 07 2026 15:29:18
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок «Многообразие птиц в природе» построен по принципу интеллектуальной передачи «Своя игра». Развивается познавательный интерес учащихся, анализ и синтез информации, обобщение, сравнение, установление причинно-следственных связей, расширяется кругозор....
21 07 2026 16:37:49
Экология как наука, сфера человеческой деятельности и область образования имеет высокую социальную значимость. Блочное построение учебной программы, разнообразие задач, упражнений, лабораторных работ, тестов различной сложности внутри каждого раздела, позволят каждому ученику реализовать свое право выбора заданий, соответствующих его возможностям и способностям. ...
20 07 2026 6:45:49
Учебный проект рассчитан на 2-часовое занятие. Цель проекта – формирование экологических знаний о многообразии фауны Тверского края и взаимосвязях живых организмов в природе. Результат проектной деятельности – презентация и плакат-трaнcпарант «Пищевые взаимосвязи рыб»....
19 07 2026 2:56:10
На уроке биологии дети изучают понятия: ареал, миграция, эндемик, космополит, реликт; учащиеся учатся приводить примеры видов эндемиков, космополитов, реликтов, различных видов миграций (возрастная, периодическая, непериодическая); составляют и озвучивают схемы (типы ареалов, виды миграции).
...
18 07 2026 19:30:57
В данной работе рассмотрена роль межпредметных связей в обучении биологии.
...
17 07 2026 13:50:27
Данный урок-презентация был разработан автором с использованием компьютерных технологий, основной теоретический материал отражен в презентации. Проведение урока в такой нестандартной форме способствует повышению мотивации учащихся при изучении темы "Подцарство Одноклеточные". Основной целью урока-презентации является знакомство с особенностями строения и жизнедеятельности Одноклеточных как целостных одноклеточных организмов, ведущих самостоятельный образ жизни....
16 07 2026 17:57:58
План-конспект урока биологии. На уроке используются проблемные ситуации, фронтальная поисковая беседа по решению проблемных задач и вопросов. Фронтальное объяснение нового материала с использованием самостоятельной работы с помощью учебника. Закрепление материала....
15 07 2026 11:48:33
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....
14 07 2026 10:17:41
Структура урока предполагает активный поиск при изучении нового материала. Учащиеся сами выдвигают обучающие задачи в соответствии с темой. Используются следующие методы: эвристическая беседа; проблемное изложение изучаемого материала; частично-поисковая исследовательская деятельность; коммуникативные технологии....
13 07 2026 2:52:16
Программа предпрофильного образования «Человек и природа» является, с нашей стороны, смысловым шагом. Мы попытались найти общий смысловой компонент в учебных программах по литературе и биологии (5–11-е классы) и разработали систему интегрированных тем, объединенных антропологическим аспектом. Данная программа позволяет не только сэкономить часы в каждом из предметов, но и представить материал комплексно, подчеркивая межпредметные связи и отношения. Ведь выпускник школы должен быть подготовлен к жизни – способен к самообразованию, к оценке собственных поступков, к самостоятельному выбору правильных действий в любой жизненной ситуации....
12 07 2026 3:56:30
Урок может быть проведен в 7-м классе при изучении темы "Класс птицы", материалы урока могут быть использованы на занятиях биологического кружка.
На уроке ученики имеют возможность уточнить причины разнообразия птиц (результат приспособленности к среде обитания), научиться распознавать экологические группы птиц, признаки птиц разных экологических групп. Поставленные перед учениками задачи ставят их в ситуацию недостатка информации, которую они должны получить из разных источников (личный опыт, информация из "Школьного определителя птиц", информация, полученная в результате выполнения лабораторной работы). Кроме того, дети учатся обобщать полученную информацию и делать выводы....
11 07 2026 17:24:15
Суммарный дыхательный объем, объем дополнительного вдоха и объем дополнительного выдоха составляют жизненную емкость легких. В норме у человека 3000-4800мл....
10 07 2026 10:55:54
Цель урока - расширить знания о науке биология путем различных игр. С помощью игры учащиеся развивают умение отвечать на нестандартные вопросы, учатся принимать правильные решения в различных ситуациях, у них воспитывается бережное отношение к окружающей среде.
...
09 07 2026 0:38:55
На уроке учащиеся узнают о составе почвы, о значении перегноя для плодородия почвы....
08 07 2026 12:38:34
Урок в 9-м классе по теме "Вирусы" является примером применения элементов технологии информационно-коммуникационной и технология опopных схем и конспектов. Использование интеpaктивной презентации предоставляет учителю новые возможности для оптимизации процесса обучения, создания содержательных и наглядных заданий, развивающих познавательную активность учащихся, структурирования урока, улучшения темпа и течения занятия....
07 07 2026 2:49:10
Класс Paкообразные имеет незамкнутую кровеносную систему. На спинной стороне тела расположено пятиугольное сердце. Из сердца кровь идет в полости тела, снабжая органы кислородом и питательными веществами, затем по сосудам поступает в жабры и обогащенная кислородом снова возвращается в сердце....
06 07 2026 18:54:29
Разделы данного курса позволяют более подробно рассмотреть важнейшие научные факты, законы и теории в биологии, основные отрасли в биологии и пограничные дисциплины естествознания, объекты и методы их изучения через главные исторические этапы в развитии биологии....
05 07 2026 21:53:16
Программа по формированию культуры здорового образа жизни предоставляет возможность учащимся пополнить свой багаж знаний о сохранении и укреплении здоровья, реализовать индивидуальные способности, проявить организаторские навыки....
04 07 2026 5:27:37
Целью данного урока является знакомство учащихся с особенностями строения, функциями и местом расположения различных типов тканей в организме. Используя различные методы, учащиеся приходят к правильным ответам и делают соответствующие выводы. Совершенствуются навыки пpaктической работы, работы с учебником, дополнительной литературой....
03 07 2026 8:11:55
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.
...
02 07 2026 21:59:18
В процессе работы над заданиями ученики должны давать определения понятиям "мутация", "геномные, хромосомные, генные мутации"; классифицировать и объяснять их возникновение в клетке, обобщать и формулировать выводы; научиться работать самостоятельно с материалом, предложенным учителем; выполнять конкретные задания и объективно оценивать свои знания.
...
01 07 2026 13:36:53
Один из вариантов авторской методики проведения уроков биологии в условиях мобильного компьютерного класса с использованием мультимедийного образовательного комплекса и большого количества цифровых образовательных ресурсов, а также проверка знаний учащихся с помощью программы компьютерного тестирования MyTest....
30 06 2026 4:46:31
Цель урока: формировать знания о составных компонентах биологического сообщества, об особенностях трофической структуры сообщества, о пищевых связях, которые отображают путь круговорота веществ, формировать понятия пищевая цепь, пищевая сеть....
29 06 2026 4:36:32
Научные исследования и школьная пpaктика показывают, что интеграция содержания учебного материала возможна между разными, порой несопоставимыми на первый взгляд предметами, например биологией и МХК. Но при этом использование различных творческих приёмов - рисования, лепки, музыки, фотографии, кинофильмов, книг, актёрского мастерства – является одним из методов психофизиологического воздействия - арттерапии.
...
28 06 2026 0:51:12
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....
27 06 2026 12:25:30
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 ::
