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 "Галактики. Многообразие галактик" по теме "Вселенная" (предпоследний урок) проводится в 5-м классе по программе А.А. Плешакова, Н.И. Сонина. Цель урока - обеспечение условий для становления ребенка как субъекта учебной деятельности. Игровые методики применяются для стремления учащихся к творчеству, к самовыражению, самоутверждению, самореализации. Современные компьютерные технологии позволяют на этапе объяснения новой темы использовать слайд-шоу, позволяющее расширить иллюстрационный ряд, придать ему большую эмоциональность....
11 04 2026 22:47:39
Сочетание на уроке нескольких методов использования ИКТ, которые позволяют активизировать познавательную деятельность учащихся, доступно и интересно воспроизводить новый материал, а также самим включаться в проведение урока.
На уроке прослеживается межпредметная связь, позволяющая детям логически мыслить, извлекать нужную информацию из различных источников знаний, обучать приемам работы с картой, воспитывать эстетическое восприятие явлений природы...
10 04 2026 11:38:48
Об эффективности использования технологии проблемного обучения свидетельствует рост числа обучающихся с высоким уровнем учебной мотивации и продуктивным эмоциональным отношением к биологии как к учебному предмету. Считаю, что преимущества технологии проблемного обучения очевидны: у обучающихся в наибольшей степени развиваются навыки самостоятельной работы; формируются умения творчески решать учебные задачи; возникает положительная мотивация к учебе....
09 04 2026 21:58:37
Методическая разработка является уроком-игрой, на котором решается проблемный вопрос о грибе, который не похож на другие. Приводится вариант игрового материала о грибах из дополнительной литературы. Все сообщения детей о грибах сопровождаются показом рисунков на компьютере....
08 04 2026 6:23:59
Автор знакомит учащихся с пищеварением в ротовой полости, с функцией и строением ротовой полости. Учит соблюдать правила гигиены. Ориентироваться в учебнике, работать с текстом и рисунками....
07 04 2026 3:38:55
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....
06 04 2026 18:33:57
На уроке обобщаются знания основ генетики через загадки, игры, театрализацию. В генетическую консультацию обращаются посетители: мать красавца Прошеньки для выбора невесты; работник таможни, через которую контpaбандист везет лис, цветовод, выписавший семена цветов по почте. Консультанты дают объяснения посетителям после решения генетических задач.
...
05 04 2026 11:40:20
Урок проводится в виде различных по форме и содержанию заданий, в ходе которых учащиеся должны показать свои знания. Урок проводится в виде обобщения и закрепления темы, подготовке к контрольной работе. На уроке сочетается использование фронтальных и индивидуальных методов работы, взаимоконтроль....
04 04 2026 6:32:41
Цель урока: раскрыть роль соцветий в жизни растений; дать представление о простых и сложных соцветиях; показать разнообразие типов соцветий и их условные обозначения; развивать умения различать и называть соцветия, определять простые и сложные соцветия; показать биологическое значение соцветий и развивать чувство прекрасного....
03 04 2026 15:42:16
Данная работа может использоваться как в урочное время, так и во внеурочной деятельности, например, как классный час. В статье рассказывается об истории появлении водки и других спиртных напитков, об их воздействии на организм человека.
...
02 04 2026 11:47:24
В первой половине XIX в. уже был собран огромный материал из различных областей естествознания, свидетельствующий в пользу эволюции....
01 04 2026 1:42:37
С каждым годом для детей и взрослых растет число творческих конкурсов, турниров, олимпиад, на которых можно попробовать свои силы, заниматься исследовательской деятельностью, выбирать тему в интересующей отрасли знаний. В текущем тысячелетии целью человека и общества в целом должно стать осознанное цельное саморазвитие каждой личности....
31 03 2026 3:59:58
Интегрированный урок с целью расширить знания учащихся о природных высокомолекулярных веществах - белках; раскрыть ведущую роль белков в строении и жизнедеятельности клетки; сформировать представление о связи между строением, свойствами и применением белков через лабораторный эксперимент.
Форма проведения - урок-лекция с элементами лабораторного пpaктикума и медиа-технологий.
На уроке предлагается рассмотреть следующие вопросы: история исследования белка; аминокислоты - основа белка; структура белковых молекул; химические свойства белка (лабораторный опыт); биологическое разнообразие и значение белков; функции белков.
...
30 03 2026 23:22:25
Тип круглые черви или Nemathelminthes – один из самых многочисленных среди царства животных. Насчитывается больше 20 000 видов. Размеры варьируют от 80мкм до 8 метров. Самки обычно крупнее самцов. Все представители обладатели двусторонней симметрии....
29 03 2026 15:18:34
У учеников уже сформировано представление о покровах тела, опopно-двигательной системе, способах передвижения, дыхательной, пищеварительной, выделительной системе. И данная тема непосредственно связана с предыдущими темами, даёт представление о целостности организма и его эволюционном развитии. Предлагается дифференцированное домашнее задание.
...
28 03 2026 18:56:12
Основная задача урока – показать различные приспособления животных к температуре как к экологическому фактору, а также научить отличать холоднокровных и теплокровных животных. В ходе урока у учащихся развиваются познавательные интересы и логическое мышление, формируется правильное отношение к природе.
...
27 03 2026 17:12:18
Урок "Экологические группы птиц" проводится для учащихся 7-го класса обучающихся по программе Н.И. Сонина. Раскрываются такие вопросы, как: основные группы птиц, экологические типы птиц, экологические группы птиц, значение птиц в природе и жизни человека....
26 03 2026 13:52:56
Данная работа представляет собой методическую разработку урока развития речи для учащихся 6–8-х классов. Он направлен на формирование интереса к своему родному краю, землякам. Это должно стать стимулом для изучения истории Нижнего Новгорода, а вместе с ней и истории нижегородской науки, так как многие имена выдающихся ученых, творческих деятелей увековечены в названиях улиц....
25 03 2026 11:50:17
У многоклеточных организмов клетки разных тканей удалены друг от друга. Поэтому у них сформировалась трaнcпортная система.обеспечивающая поступление газов и...
24 03 2026 7:38:24
Экологическая викторина "Лесные жители" проводится во внеурочное время и направлена на углубление знания, полученные на уроках биологии и экологии. Хочется верить, что данная викторина поможет в воспитании чутких и внимательных к окружающему миру людей, способных удивляться красоте и совершенству природы, ответственных за её сохранение....
23 03 2026 13:41:39
На этом уроке учащиеся закрепляют, обобщают и систематизируют знания по теме, отpaбатывают умения пользоваться микроскопом и выполняют охотно лабораторную работу. Данный урок позволяет развивать у детей логическое мышление, умение анализировать, сравнивать, делать выводы.
Учащимся нравятся такие формы уроков, где они экспериментируют, отгадывают кроссворды, работают с тестом, соревнуясь с другой комaндой. В итоге получают положительный результат.
...
22 03 2026 9:53:16
В статье рассматривается материал по эволюции кровеносной системы животных. Даются определения понятия "кровь" и её компонентов. Урок построен на получении знаний из учебника и дополнительной литературы....
21 03 2026 19:14:51
Методическая задача: место пoлoвoго воспитания в рамках обобщающего урока-семинара с элементами соревновательности. Решаются задачи: углубить и расширить знания по гигиене, строению и функциям кожи; научить работе с дополнительными образовательными ресурсами, составлению выступлений по определенной тематике адекватно подростковому возрасту, развитие творческих способностей при составлении рассказов от имени кожи....
20 03 2026 5:41:14
В процессе умственно-пpaктической деятельности учащиеся постепенно, пошагово усваивают строение, размножение, значение плаунов, хвощей и папоротников. Главное правило в учебном процессе - не расслаивать учеников на сильных и слабых, организовывать взаимообучение детей методом совместно-групповой учебной деятельности....
19 03 2026 20:52:35
Урок проводится в 7-м классе, после темы "Царство Грибы". Сценарий урока подходит ко всем урокам, независимо от программы и авторов учебников. Игровая форма урока помогает охватить как можно больше объема темы, выяснить уровень усвоения темы "Царство Грибов". Формирует культуру умственного труда; умение логически мыслить, последовательно излагать свои суждения, делать правильные выводы. Развивает навыки самостоятельной деятельности. Использование ИКТ на уроке делает урок более оснащенным, интересным, сэкономит время....
18 03 2026 23:29:18
Представлен конспект урокапо теме "Иммунитет". Урок состоит из двух частей: теоретической, в которой излагаются основы знаний по иммунитету, и пpaктической, где учитель показывает, какое огромное количество микробов содержится в окружающей нас среде. Урок вызывает у учащихся очень большой интерес....
17 03 2026 2:57:13
Углерод вступает в круговорот веществ в биосфере и завершает его в форме углекислого газа. Во время фотосинтеза из атмосферы поглощается диоксид углерода, который превращается фотосинтезирующими организмами в углеводы....
16 03 2026 2:13:27
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....
15 03 2026 13:23:14
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....
14 03 2026 18:34:37
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.
...
13 03 2026 18:15:21
Голосеменные растения представляют из себе промежуточное состояние между папоротниками и цветковыми растениями. Впервые термин «голосеменные» использовал русский ученый Бекетов....
12 03 2026 1:35:30
Урок является расширением темы "Природные зоны Африки". При его подготовке используется большое количество дополнительного материала: музыка, слайды, сообщения учащихся. Подобное изложение материала повысит интерес учащихся к изучаемым темам и улучшит усвоение предмета. Данный материал может быть использован и во внеурочное время, и для подготовки предметной недели по естественным наукам....
11 03 2026 17:47:51
Урок разработан применительно к учебнику Колесова Д.В., Маш Р.Д., Беляева И.Н. «Биология. Человек. 8 класс». Урок открытия нового знания, на котором формируется представление о биологической роли витаминов в обмене веществ и их пpaктическом значении для здоровья человека. Подобраны задания, развивающие умения наблюдать, сопоставлять, анализировать, выбирать главное, работать с натуральными объектами. Применяются интеpaктивные технологии, технологии развивающего обучения....
10 03 2026 5:41:15
Задачами урока являются: знакомство учащихся с классом Головоногие моллюски, особенностями их строения, закрепление полученных знаний в ходе теста, развитие биологического кругозора учащихся....
09 03 2026 2:53:43
Интеллектуально-развлекательная игра для учащихся 5–6-х классов. Данное мероприятие нацелено на углубление знаний учащихся об окружающем мире (о растениях и животных). Развивает интерес и познавательную активность детей. Формирует умение работать в коллективе, а также умение принимать самостоятельное решение....
08 03 2026 8:23:38
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.
...
07 03 2026 20:57:16
Урок обобщения знаний по теме "Структурная организация живых организмов. Клетка". Форма проведения - групповая....
06 03 2026 21:11:48
Используя естественный детский интерес к мистическому и загадочному, в сценарии расширяются представления учащихся о болотах, вносится определенный вклад в поэтизацию природы, ведется разговор о разнообразии болот с целью формирования природоохранных убеждений, а также о безопасности детей на болотах....
05 03 2026 0:23:43
Введение технологии кейс-стади связано с реализацией компетентностного подхода в образовании и требует смены парадигмы мышления в сторону системно-деятельностного подхода. Урок интересен тем, что переpaбатывается огромный массив информации, и в уроке появляются два кейса (кейс документов и кейс решения проблемной ситуации)....
04 03 2026 7:35:30
Урок повторения и обобщения знаний о прокариотах в 10-м классе - хорошая возможность для формирования и развития надпредметных умений и навыков. Таких как: умение применять знакомые термины, анализировать, обобщать, делать выводы, составлять схемы по прочитанному тексту, классифицировать и выделять основание классификации.
...
03 03 2026 3:40:52
К расистским теориям примыкает «социальный дарвинизм», переносящий биологические законы борьбы за существование на человеческое общество....
02 03 2026 2:38:34
Жгутики — это тонкие выросты тела, число которых варьирует от одного до десятков. Жгутики и реснички обеспечивают не только передвижение клеток в прострaнcтве, но и перемещение различных веществ на поверхности клеток. Органоиды движения эвглены зеленой представлены жгутиком, который находится на тупом конце....
01 03 2026 16:25:24
Контрольно-обобщающий урок для 6-го класса с целью закрепить и обобщить материал темы; проконтролировать уровень учебных компетенций учащихся с помощью КИМ....
28 02 2026 5:53:33
Тематическое обобщение и систематизация обеспечивают усвоение целой системы или цикла понятий, изучаемых в течение длительного времени и составляющих содержание обширных разделов программы. В статье представлен пример урока.
...
27 02 2026 2:38:56
Урок контроля, оценки и коррекции знаний учащихся проводится в групповой и индивидуальной форме. Выполняя различные задания, учащиеся отpaбатывают знание основных фактов, понятий, терминов, закономерностей; обобщают и систематизируют изученное по теме....
26 02 2026 5:56:24
Кружок «Мир растений» предназначен для учащихся начальных классов. Программа составлена как дополнение к предмету «Природоведение» и рассчитана на 2 часа в неделю. Она даёт возможность обобщить, систематизировать, расширить имеющиеся у детей представления о многообразии, строении и значении растений, служит введением в курс биологии....
25 02 2026 8:13:44
Урок рассчитан на развитие самостоятельной работы учащегося, умение оценивать свою работу и работу своих товарищей. В урок включены творческие, самостоятельные формы работы, а также работа с видеоматериалом. При определении заданий для учащихся, учитываются их способности. Принцип построения урока можно использовать как в среднем, так и в старших классах....
24 02 2026 1:21:45
Технология проблемного обучения – это системный метод сознания, применения, определения проблемного обучения – применения процесса преподавания и усвоения знаний с учетом технических и человеческих ресурсов и их взаимодействия, ставящий своей задачей оптимизацию форм образования.
Значимость технологии проблемного обучения в системе образования позволяет развить интеллектуальные умения, повысить уровень познавательной самостоятельности, овладеть системой умений осуществлять поисковую деятельность.
...
23 02 2026 4:40:18
Сценарий визитки-представления был посвящён к 200-летию со дня рождения великого учёного-биолога Чарльза Роберта Дарвина. Этот сценарий можно использовать как во внеклассной работе, так и как нестандартный урок в качестве обобщения знаний по теме «Эволюционное учение»....
22 02 2026 18:50:59
Необычность, метафоричность аналогий не обеспечивает приобретения полных, исчерпывающих научных знаний, но будит воображение, помогает взглянуть на привычное под новым углом зрения и обеспечивает успешное усвоение сложных теоретических сведений.
...
21 02 2026 16:13:34
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 ::
