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 в форме телепередачи «Счастливый случай» включает в себя теоретические сведения и приобретение пpaктических знаний. Знакомит с многообразием и значением видового состава птиц. В урок включен материал по краеведению....
04 03 2026 18:15:30
Предлагаемый элективный курс рассчитан на 19 часов; способствует самоопределению учащихся, развивает исследовательскую деятельность. Данный курс поддерживает и углубляет знания по биологии и экологии. Материалы курса включают в себя пояснительную записку, описание структуры программы и особенности организации учебного процесса, тематическое планирование. ...
03 03 2026 14:38:27
Предлагаемый урок по теме: "Наследование признаков сцепленных с полом" проводится для учащихся 10-х классов. Именно перед генетикой стоит задача поиска путей преодоления недугов, что способно избавить многие семьи от несчастья иметь больных детей. Одной из форм обучения может быть решение генетических задач, которые раскроют природу многих наследственных заболеваний.
...
02 03 2026 0:19:36
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....
01 03 2026 14:27:57
Урок учит детей не только основам рационального питания, и позволяет узнать отношение ребят к своему здоровью, обосновывает необходимость приема растительной и животной пищи, еще раз напоминает основные гигиенические правила....
28 02 2026 4:34:38
Заражение лептоспрозом происходит при контакте с разносчиком болезни. Инкубационный период лептоспир составляет от 2 дней до 2 недель....
27 02 2026 20:19:23
В статье изложен вариант проведения урока в 7-м классе, который обучается по учебнику авторов Н.И. Сонина и В.Б. Захарова «Многообразие живых организмов». Во время подготовки и на протяжении всего урока учащиеся раскрывали своё творчество, свой талант....
26 02 2026 8:35:43
Урок позволяет обобщить и закрепить знания, умения и навыки учащихся по разделу «Царство растений». Он может быть использован в рамках изучения ботаники в 6-м классе для общеобразовательных учреждений с использованием ТСО. Здесь представлены различные методы, такие как: работа в группах, мозговой штурм, составление схем у доски, работа с основными понятиями темы. Комплексный подход в ходе урока позволяет в конце занятия выявить уровень усвоения материала и степень обученности учащихся....
25 02 2026 9:52:52
Данный электронный ресурс можно использовать при проведении урока в 11-м классе по теме «Вымирание организмов» на этапе объяснения нового материала. Наглядные средства данной презентации являются иллюстрацией основных блоков данной темы: направления эволюции живого мира, причины вымирания организмов, особо охраняемые природные территории Волгоградской области....
24 02 2026 16:57:38
Представлен нестандартный урок биологии "Метаморфозы", который может быть проведен в конце 10-го класса после изучения темы "Размножение и развитие организмов". Главная цель урока - формирование рефлексивных качеств, создание условий для осмысления школьниками собственных возможностей и стимулирование стремления меняться и развиваться. Некоторые идеи этого урока могут быть положены в основу классного часа для учащихся 9–11-х классов....
23 02 2026 9:46:53
Большинство людей незнакомо с растительным миром. Употрeбление же неизвестных или неправильно определенных растений нередко приводит к отравлениям, в том числе к тяжелым, даже cмepтельным. Чаще всего страдают дети. Периодически следует напоминать учащимся о правилах поведения в природе....
22 02 2026 13:34:33
Влияние алкоголя и курения на наследственность человека, несомненно, отрицательное. Изучение этой проблемы и проведение многих исследований показало негативное действие вредных привычек на человека и его потомство....
21 02 2026 12:31:12
Растения в природе выполняют функцию производителей органического вещества. Животные играют роль потребителей, питающихся органическими веществами. Бактерии и...
20 02 2026 2:11:23
Автор проверяет у учащихся знания основных терминов и понятий; пpaктические умения по распознаванию органов растения; умение применять свои знания на пpaктике. Урок направлен на развитие коммуникативной компетентности и исследовательских навыков....
19 02 2026 9:19:21
Урок биологии в 10-м классе призван научить ученика самостоятельно мыслить, выделять главное, структурировать и передавать информацию при изучении темы генной инженерии....
18 02 2026 12:34:15
Известно, что здоровье человека в настоящее время лишь на 8-12 % зависит от прямого воздействия на организм лекарственных средств. В то же время более чем на 25% оно связано с состоянием окружающей среды. Живые растения и выделенные из них эфирные масла занимают важное место в улучшении воздушной среды мест, где работает, учится и отдыхает человек. Их применение как по отдельности, так и совместно позволяет не только подавить вредную микрофлору воздуха: патогенные бактерии, грибы, вирусы; улучшить химический состав воздуха, увеличивая количество О2 и уменьшая СО2, и физическое состояние его молекул, ионизируя их, повышая содержание легких отрицательных ионов со снижением тяжелых, что необходимо для здоровья человека....
17 02 2026 21:34:30
Данная тема всегда вызывает затруднения при изучении её учащимися. Обдумывая каждый этап урока, поняла, что ученики должны сами вовлекаться в изучение нового материала. В этом помогла презентация к уроку. Анимация, использованная на уроке, наглядно показывает сложные процессы обмены веществ....
16 02 2026 19:15:40
Представленный урок проводится в рамках курса "Биология. Бактерии. Грибы. Растения".
Тема урока :"Разнообразие растений"....
15 02 2026 3:31:13
Цель урока: показать основные признаки типа "Кишечнополостные", выявить особенности строения многоклеточных животных. На уроке развиваются навыки самостоятельной работы, формируется умение работать в малых и больших группах с дидактическим материалом, развиваются умения самоконтроля и самооценки. Урок построен по модульной технологии....
14 02 2026 16:26:24
Урок призван, используя технологию развития критического мышления через чтение и письмо (методические стадии: вызов, осмысление, рефлексия), сформировать у учащихся знания о среде обитания, особенностях строения водорослей как представителей древних растений....
13 02 2026 4:19:12
Предпоследнее занятие в курсе биологии 11-го класса в форме семинарского занятия. Цель занятия: добиться усвоения учащимися понятий «экологические принципы», «экологические правила», «экоэтическое сознание»; воспитывать гуманность, толерантность.
...
12 02 2026 9:24:38
В течение нескольких лет в ОУ творческим коллективом учителей разpaбатывается методика приобщения учащихся к активному изучению проблем окружающей среды, направленная на реализацию принципа ЮНЕСКО "Мысли глобально, действуй локально". За это время сформировалась определённая система эколого-биологического воспитания учащихся. Одним из элементов этой системы является подготовка рефератов по эколого-биологической тематике учащимися.
...
11 02 2026 0:21:11
На уроке продолжается формирование знаний о значении биосинтеза белков для живых организмов, о двух этапах биосинтеза белка – трaнcкрипции и трaнcляции. Обобщаются знания о том, как последовательность нуклеотидов в ДНК кодирует последовательность аминокислот в полипептиде. Дается хаpaктеристика генетического кода и его основных свойств с позиции единства происхождения всех живых организмов на Земле....
10 02 2026 21:23:54
Дарвин вскрыл научные основы движущих сил органической эволюции и этим утвердил исторический метод в биологии и во всем естествознании....
09 02 2026 14:42:53
Исходя из значимости темы, главной целью урока являлось: познакомить обучающихся с основами исследовательской деятельности путем интеpaктивного включения их в процесс обучения.
...
08 02 2026 9:42:16
Этот занимательный урок разработан для учащихся 7-х классов как самый первый вводный урок в зоологию. Он помогает увлечь ребят, развить их любознательность и биологический кругозор. Благодаря необычной тематике, сочетающей в себе элементы истории, литературы и мировой художественной культуры в неотрывной связи с биологией, данный урок раскрывает перед учащимися все разнообразие животного мира....
07 02 2026 18:55:48
Амеба обыкновенная – одноклеточное животное, форма тела неопределенная и изменяется из-за постоянного перемещения ложноножек....
06 02 2026 7:56:43
Целью урока является продолжение формирования эволюционного понимания развития органического мира, закрепление логических цепочек причинно-следственных связей между изменениями условий окружающей среды и формированием адаптационных приспособлений организмов определенных систематических групп....
05 02 2026 1:10:13
Цель: изучение особенностей строения тканей растений; проявлять интерес к новому; оценивать собственную учебную деятельность при изучении типов тканей растений; воспринимать речь учителя; воспитывать бережное отношение к природе, к растениям как производителям кислорода и органических веществ....
04 02 2026 13:35:29
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: развитие умений применять биологические знания на уроках других учебных дисциплин; расширение знаний о мире насекомых, развитие наблюдательности, умения выделить хаpaктерные особенности насекомых; научить анализировать конструктивные особенности природного объекта....
03 02 2026 21:29:25
Урок изучения и первичного закрепления новых знаний и способов деятельности соответствует ФГОС, использует деятельностный подход и частично-поисковый метод, в самостоятельной и дифференцированной работе учащихся в группах с учебной и справочной литературой, а также поиске информации в Интернете....
02 02 2026 15:21:54
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.
...
01 02 2026 13:21:29
Метеорологические наблюдения ведутся в России с первой половины XVIII в. В связи с надвигающимся на планету глобальным потеплением изучение в средней школе состояния и изменения погодных условий сегодня особенно актуально. Соединить наилучшим образом теорию и пpaктику метеорологических наблюдений возможно путем выполнения учащимися соответствующей пpaктической работы, а также с помощью встреч с профессионалами-метеорологами....
31 01 2026 2:46:51
Интеллектуальная игра по экологии родного края «Звёздный час» расширяет кругозор школьников о родном крае, создает условия для развития их интереса к изучению биологии и экологии, краеведческого материала, умений проявлять индивидуальные качества, способствует проявлению творческих способностей детей. Использование презентации позволяет познакомиться не только с теоретическим материалом, но запомнить внешний вид растений и животных, о которых идет речь в игре....
30 01 2026 16:55:14
В моей работе тесно соединились две области деятельности – учебная и внеклассная. Я смогла их соединить благодаря развитию живого уголка. В основе моей профессиональной деятельности, как учебной, так и деятельности по авторской программе, объединения детей и подростков в школьное биологическое общество «Импульс» лежит развитие живого уголка, природоохранная и исследовательская направленность.
...
29 01 2026 5:35:19
Урок формирует и углубляет знания об экологии как науке, её предмете и задачах, о морфологическом многообразии факторов. Формирует специальные умения определять воздействие экологических факторов на организмы. Продолжает формировать общеучебные умения работать с конспектом, дополнительной литературой, интернет-ресурсами....
28 01 2026 6:30:12
Проблемы борьбы с курением, алкоголизмом, наркоманией, к сожалению, очень актуальны и сегодня. Рост числа учащейся молодежи, пристрастившейся к курению и страдающей другими вредными привычками, обязывает учителей биологии уделять пристальное внимание формированию у школьников потребности ведения здорового образа жизни. Задача эта непростая. Сложность заключается в том, что молодежь в силу возрастных особенностей психологически не готова к восприятию мысли о необходимости беречь своё здоровье. Поэтому учителю необходимо преодолеть этот психологический барьер.
...
27 01 2026 15:13:39
На данном уроке использовались методы как внешней мотивации (ИКТ, игровые моменты), так и внутренней мотивации – ориентацию ученика на результат деятельности, заинтересованность ученика в самом процессе деятельности. Индивидуальные и групповые задания способствовали реализации цели урока. Мотивация, приносящая ребёнку радость познания, вызывает устойчивый интерес к учёбе....
26 01 2026 14:55:38
Урок биологии обобщает и систематизирует знания учащихся об основных отрядах млекопитающих; их приспособленности к средам обитания; значении в природе и жизни человека....
25 01 2026 1:47:25
Состояние окружающей среды становится с каждым годом менее благоприятным для человека. Школа призвана дать подрастающему поколению элементарные представления о взаимосвязях окружающей среды и здоровья человека. Ребенок приходит в школу в восприимчивом к образованию и воспитанию возрасте....
24 01 2026 12:21:26
Урок показывает учащимся, что покрытосеменные проявили свои возможности к эволюционному совершенству больше всего. На уроке формируется представление о пoлoвoм размножении у покрытосеменных, совершенствуются умения узнавать органы цветкового растения, продолжается формирование знаний о приспособленности растений к окружающей среде....
23 01 2026 21:16:50
Метапредметный подход обеспечивает переход от существующей пpaктики дробления знаний на предметы к целостному образному восприятию мира, к метадеятельности. В результате совместной работы возникает метапредметная деятельность как универсальный способ жизнедеятельности каждого человека. Метапредметный подход лежит в основе организации и регуляции любой деятельности ученика независимо от ее специально-предметного содержания. Метапредметный подход – это переход от теории к пpaктике....
22 01 2026 4:11:38
Урок в 9-м классе знакомит учащихся с историей открытия и изучения клетки, основными положениями клеточной теории и методами изучения клетки....
21 01 2026 19:32:15
Урок разработан для учащихся 5-го класса, насыщен новыми терминами, большим объемом нового материала, но использование современной информационной технологии и игровых элементов позволяют сделать урок интересным и легким в восприятии материала.
...
20 01 2026 18:15:36
Разработка позволяет познакомить учащихся с хаpaктерными особенностями строения, питания, размножения грибов, их многообразием и сформировать умение отличать съедобные грибы от ядовитых. Урок способствует активизации познавательной активности школьников, освоению новых жизненно необходимых навыков и сохранению здоровья. С целью создания условий для творческого восприятия учебного материала на уроке используются информационно-коммуникационные технологии....
19 01 2026 18:18:47
Урок по теме проводится в 7-м классе с использованием компьютерных технологий, которые способствуют интенсификации учебного процесса, развивают навыки наблюдения, обеспечивают прочное усвоение обучающимися знаний, повышают интерес к предмету. Главным в данном уроке является то, что новые знания не даются обучающимся в готовом виде, а активно добываются в процессе учебной деятельности....
18 01 2026 9:11:50
Урок усвоения новых знаний с использованием технологии проблемного обучения помогает раскрыть связь строения сердца с его функциями; дать понятие о сердечном цикле, видах регуляции сердечной деятельности....
17 01 2026 20:14:36
Урок разработан к учебно-методическому комплексу Сонина Н.И., Захарова В. Б., Мамонтова С.Г., 11-й класс (профильный уровень). На уроке предполагается проведение пpaктической работы "Изучение особенностей анатомического строения листа светолюбивых и тенелюбивых растений".
...
16 01 2026 23:22:13
Основной задачей урока является воспитание чувства любви к малой родине и уважения к человеку-труженику. Эта повесть – прорыв памятью к истокам, к первозданному восприятию мира. Авторское понимание счастья там, "где на истинной земле живут воистину родные люди, умевшие любить тебя просто так, за то, что ты есть, и знающие одну-единственную плату – ответную любовь"....
15 01 2026 18:16:40
В статье рассматривается то, что находится и должно находиться в кабинете биологии и как это влияет на ход обучения учеников по данному предмету.
...
14 01 2026 14:10:47
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 ::
