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 биологии в 6-м классе посвящен изучению корневой системы растений....
06 06 2026 4:56:20
Представленный материал является разработкой одного занятия элективного курса «Биология и профессии». Элективный курс изучается в 11-м классе. Курс предполагает следующие задачи: просвещение учащихся о профессиях и специальностях, связанных с биологией; расширение знаний о пpaктическом применении биологических знаний; формирование и развитие элементарных профессиональных умений и навыков и пр....
05 06 2026 1:22:35
Автор знакомит учащихся с гигиеническими правилами ухода за полостью рта, профилактикой зубных болезней, вредным влиянием алкоголя и никотина на пищеварение в ротовой полости. Умения применять полученные знания в собственной жизни....
04 06 2026 11:57:22
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Разработка построена по технологии личностно ориентированного урока. Урок способствует формированию умений учащихся самостоятельного поиска ответов на проблему, развитию коммуникативных способностей и способностей к самоанализу....
03 06 2026 23:34:20
Урок по биологии проводится по принципу телевизионной передачи «Своя игра». На этой игре обучающиеся 8-х классов должны показать свои знания об анализаторах и органах чувств. Этот урок позволяет повысить познавательный интерес к предмету, развивает у учащихся логическое мышление и способности делать выводы, воспитывает чувства коллективизма и сопереживания....
02 06 2026 14:37:29
С каждым годом все больше и больше осваивая просторы Сибири, человек сокращает места гнездовий, линьки, кормежки многих птиц. Очень много птиц сейчас гибнет от выстрелов экологически малограмотных охотников, приехавших осваивать просторы Сибири. Чтобы избежать новых проблем, связанных с сокращением и исчезновением уникальных птиц, необходимо у подрастающего поколения сформировать экологический стиль мышления, обеспечить понимание научных принципов хозяйственной деятельности человека....
01 06 2026 16:29:44
Цель урока: раскрыть общие особенности жизнедеятельности клетки, отличающие их от организации других царств живой природы (растения, животные); дать биологические понятия (обмен веществ и энергии, дыхание, питание, размножение); воспитывать любовь к природе....
31 05 2026 8:18:44
Пищеварительная система члeнистоногих состоит из трех отделов: переднего, среднего и заднего, заканчивающегося aнaльным отверстием....
30 05 2026 14:27:51
Стебель – это ось побега, с расположенными на нем листьями, почками. Строение стeбля может быть первичным - при формировании нового растения, когда клетки еще не дифференцированы (у однодольных остается на всю жизнь). Для двудольных и голосеменных хаpaктерно быстрое изменение первичного стeбля....
29 05 2026 20:35:46
Урок входит в состав раздела "Взаимоотношения организма и среды" как часть темы "Жизнь в сообществах. Основы экологии". С содержанием данного учебного материала учащиеся в определенной степени знакомились при изучении разных курсов биологии в 6-,7-,9-х классах. Опираясь на багаж предшествующих знаний, расширить и углубить изучение основных типов экологических взаимодействий интересными примерами проявления в природе разнообразных биотических отношений. Отходя от русла традиционной методики, используя возможности АРМ, полезно привлечь учащихся к самостоятельному анализу фактов, описанных в научно-популярной и учебной литературе....
28 05 2026 15:43:50
При подготовке к уроку использовались элементы проектной технологии: учащиеся класса получили задание подготовить сообщения о роли питательных веществ для организма человека, этапах пищеварения и значении кулинарной обработке пищи. В ходе урока применялись элементы здоровьесберегающих технологий: физкультминутка в конце логически законченной части урока, изменение поз учащихся в течение урока.
...
27 05 2026 3:20:39
Цель урока: обобщить и систематизировать знания о моллюсках....
26 05 2026 3:11:57
Данный урок изучения нового материала целесообразнее проводить, когда у ребят уже сформировано представление об анализаторах и строении органов зрения человека. В этом случае эффективность методов и приемов, способствующих активизации познавательной деятельности учащихся, возрастает....
25 05 2026 9:53:17
Каждый орган состоит из различных тканей, которые структурно и функционально взаимосвязаны. Однако в каждом органе преобладает какой-либо один вид ткани....
24 05 2026 13:23:59
Визитной карточкой нашего села является сосновый бор. Представленная разработка урока позволяет сформировать определенные биологические понятия на примере природного сообщества «Сосновый бор», что способствует воспитанию любви и бережного отношения к природе родного края....
23 05 2026 20:26:26
На уроке по ландшафтному дизайну ученики знакомятся с искусством озеленения территории; украшают земельный участок малыми архитектурными формами. В форме диалога специалисты ландшафтного бюро (ученики) предлагают заказчику варианты оформления приусадебного участка.
...
22 05 2026 23:59:34
Раздел "Основные отделы высших растений" включает большую информацию и требует от детей основательных знаний о биологии растений. На данном уроке можно применить различные групповые задания, проверяющие знание биологических терминов. Игровые моменты, которые используются на уроке, снимают напряжение, дети быстрее входят в учебный процесс.
...
21 05 2026 0:18:26
Научно-исследовательская деятельность позволяет приобретать новые знания и применять их на пpaктике, формировать активную позицию учащихся. Как поддержать талантливых умных детей? Решение проблемы – организация исследовательской деятельности детей во внеурочное время учителем и консультантом – преподавателем вуза в кружке, которые помогают учащимся участвовать в российской научно-социальной программе для молодежи и школьников «Шаг в будущее» со своими научными работами....
20 05 2026 16:25:56
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....
19 05 2026 5:34:18
В игре проверяются знания пройденного материала: строение скелета животных, особенности процессов жизнедеятельности систем внутренних органов. Урок интегрирован с литературой, повторяются произведения о животных, поговорки. Эмоциональность обусловлена особенностью его построения — это игра двух комaнд....
18 05 2026 4:47:31
Дыхание – свойство и признак всех живых организмов в природе, а воздух – это “пастбище жизни”, поэтому нам сегодня предстоит решить проблему, высказанную римским поэтом Овидием “Пока дышу, надеюсь”. ...
17 05 2026 0:19:58
Урок знакомит с формами профилактики легочных заболеваний, разъясняет негативное влияние вредных привычек, учит бережному отношению к здоровью.
...
16 05 2026 16:38:27
Урок раскрывает особенности строения и жизнедеятельности систем внутренних органов в связи с жизнью земноводных в воде и на суше. Он состоит из следующих модулей: мотивационная беседа, интрига, воспоминание, изучение нового материала, действенное закрепление и раскрытие интриги....
15 05 2026 1:42:58
Успешность каждого человека в жизни во многом зависит от того, насколько у него сформирована культура построения и реализация личной образовательной программы, от умения сознательно работать со своим будущим. С этой проблемой школьник может не справиться. Ему нужен наставник, опекун (тьютор). Это учитель-предметник, который сопровождает ученика в его образовательной деятельности и способствует успешности дальнейшего образования....
14 05 2026 14:37:37
Материал урока раскрывает актуальность проблемы охраны животного мира, показывает связь между животным миром и хозяйственной деятельностью человека....
13 05 2026 13:48:54
Приоритетной задачей образовательного процесса в условиях ФГОС – формирование учебной деятельности. Именно проблемное обучение помогает школьникам включиться в решение учебных задач и обрести вкус к учебной деятельности. При проблемном обучении учащиеся имеют возможность добывать знания в процессе самостоятельной поисковой деятельности и путём коллективного обсуждения находить верный ответ....
12 05 2026 9:29:18
Представлен конспект урока-игры в 5-м классе: "Через тернии - к Звездам". Эта игра проводится после изучения главы "Вселенная". Игра - одна из форм проведения обобщающего урока в моей педагогической пpaктике. Пpaктически каждая пройденная глава в 5-х и 6-х классах обобщается именно в игровой форме. Игра побуждает учащихся к знаниям, к победе, учит коллективной форме работы, определенным правилам и нормам поведения, а главное - прививает интерес к предмету....
11 05 2026 8:19:46
В ходе урока учащиеся получают знания о клетке как живой единице растительного и животного организма. Изучаются протекающие в клетке жизненно важные процессы....
10 05 2026 19:14:11
Представители пресмыкающихся (более 4 тыс. видов) являются настоящими наземными позвоночными животными. В связи с появлением зародышевых оболочек они в своем развитии не связаны с водой....
09 05 2026 23:39:34
Данная разработка поможет воспитывать чувство любви к своей Родине, культурным традициям, уважения к разным народам. Даёт возможность раскрыть творческие способности учеников, развивает любознательность, чувство прекрасного....
08 05 2026 17:13:18
Абитуриенты, поступающие на биологические факультеты университетов, педагогических институтов, а также в медицинские и сельскохозяйственное высшие учебные заведения, нередко показывают невысокие знания по генетике — одному из наиболее трудных, но важных разделов школьной программы по биологии и показывают слабое развитие компетенций третьего уровня. Третий уровень от обучающихся требует найти закономерности, провести обобщение и объяснить или обосновать полученные результаты....
07 05 2026 5:34:22
Биологическая игра предлагается школьникам 6-х классов как обобщающий урок по теме «Ботаника» в конце года. Содержание игры позволяет обобщить и углубить знания учащихся по основным темам школьного курса о растениях. Игра развивает интерес учащихся к предмету, их познавательные способности, навыки общения, коллективного взаимодействия.
...
06 05 2026 8:33:42
Урок биологии в 7-м классе служит ознакомлению с общей хаpaктеристикой класса, многообразием и особенностями строения и поведения отрядов акул, скатов, химерообразных....
05 05 2026 17:26:54
Автором предложена разработка сценария празднования Дня птиц «Здравствуйте, птицы!» и форма проведения мероприятия: конкурсно-игровая. В сценарий включены произведения знаменитых поэтов и писателя. Предложено музыкальное оформление праздника, использование современных технических средств: компьютера, проектора....
04 05 2026 13:46:36
Вирусы имеют особое место в системе живой природы, занимая пограничное положение между живым и неживым. Задача учителя состоит в том, чтобы, использовав личный опыт учащихся, расширить их представления о вирусах, придать знаниям учащихся научный хаpaктер. Урок построен в технологии «Развитие критического мышления через чтение и письмо» и направлен на формирование у учащихся сознательного отношения к себе и миру, подразумевающего самостоятельную, осмысленную позицию, повышение коммуникативного потенциала личности....
03 05 2026 16:57:23
Изучение данной темы в разделе биологии «Обмен веществ и энергии» представляет определенную сложность для учащихся. Рассмотрение гликолиза в цепи процессов метаболизма клетки помогает учащимся лучше понять сущность и значимость этого процесса в энергетическом обмене организма в целом. Наглядность слайдов компьютерной презентации значительно повышает эффективность работы преподавателя....
02 05 2026 11:25:28
Урок для 7—8-х классов — заключительный урок обобщения и проверки знаний по теме «Тип члeнистоногие». Предлагается разработка урока с элементами игры. Такая форма урока способствует повышению интереса к предмету....
01 05 2026 8:16:33
Урок направлен на актуализацию знаний о строении клетки, полученных в 6-м классе, и на построение новых знаний в курсе цитологии. На уроке учащиеся работают в группах, что позволяет развивать коммуникативные навыки; предложенные задания направлены на развитие креативных умений, развитие критического мышления, умения анализировать, обобщать, делать выводы, презентовать свою работу.
...
30 04 2026 6:32:30
Представлена разработка урока-викторины. Использование игровых приемов создает благоприятный психологический климат, способствует познавательной деятельности всех учащихся. Урок расширяет представление учащихся о многообразии животных форм; развивает интерес к биологии, бережное отношение к животным....
29 04 2026 6:23:54
Ежедневно мы слышим предостережения и призывы: "Будущее Земли в опасности!" Необходимо изучить и понять эту сложную систему, которую представляет собой планета Земля. И здесь велика роль биологической науки. Нашу планету часто сравнивают с гигантским космическим кораблём, летящим по просторам Вселенной. А человечество - экипаж этого корабля. Красивое сравнение. В чём-то даже мудрое. Но все мы должны осознать, что у нашего корабля Земля нет аварийного выхода!...
28 04 2026 8:42:52
Данный урок даёт научную информацию об эмбриональном развитии зародыша и носит воспитательный хаpaктер. В ходе урока задания направлены на формирование логических умений, умения работать в группах и самостоятельно, проводить самоконтроль и взаимоконтроль. Процесс изучения связан с использованием компьютера. ...
27 04 2026 13:55:58
Мультимедийная презентация процесса фотосинтеза с комментариями учителя о происходящих химических превращениях позволяют учащимся лучше понять изучаемый материал. Интернет-ресурсы помогают детям быстро получить информацию, обеспечивающую более глубокое понимание изучаемого. Биологические задачи, заполнение таблиц способствуют развитию мышления, интереса учеников к науке. Информационные потоки обpaбатываются совместно в группах, что способствует формированию коммуникативных качеств.
...
26 04 2026 17:29:55
На уроке рассматривается строение поперечно-полосатых мышц, сила мышц, дана сущностная хаpaктеристика химических процессов происходящих при сокращении мышц; выделены основные аспекты здорового образа жизни, имеющее значительную роль в профилактике появления и развития заболеваний опopно-двигательного аппарата подростков....
25 04 2026 18:17:45
Данный материал повествует о том, как готовился в Правдинской общеобразовательной школе № 2 проект «Экология и здоровье человека». Проект разpaбатывался силами учащихся одиннадцатых классов, на базе которых было создано в школе научное общество.
...
24 04 2026 7:56:29
Данная предметно-ориентированная программа предназначена для учащихся
9-х классов и рассчитана на 9 часов. Программа включает углубление знаний о приспособлении живых организмов к периодическим изменениям среды, а также дает возможность приобретения знаний пpaктической направленности о применении фотопериодической реакции растений и животных в хозяйственной деятельности человека....
23 04 2026 23:20:44
Урок ориентирован на воспитание здорового образа жизни. Используются современные технологии с применением мультимедийного проектора. В созданной презентации во время урока на экране представляются материалы в виде схем "Хромосомные перестройки", понятия, графики, рисунки, над которыми надо подумать, сделать анализ, сравнение. После каждого пункта плана учащиеся делают вывод, который фиксируется на экране: например, «мутации часто встречаются, рецессивные, устойчивые»....
22 04 2026 9:26:51
Данный открытый урок имеет просветительскую направленность с целью познакомить обучающихся с охраняемыми территориями Одинцовского района, формируя у них бережное отношение к природе, экологическую культуру, личное отношение к проблемам окружающей среды. Этот урок может использоваться как самостоятельное занятие, в рамках цикла краеведческих занятий, а также как элемент урока в различных учебных курсах при изучении вопросов экологии и охраны природы....
21 04 2026 16:35:59
Для того чтобы дети сфокусировали внимание на теме, использовала кластер. В качестве закрепления использовала синквейн. Это помогает использовать зрительную и механическую память.
...
20 04 2026 2:29:38
Эта настольная игра показывает противоречия между охранной природы и экономическим развитием и помогает обсудить проблемы влияния экономического развития на окружающую среду. Победа здесь имеет центральное значение, когда один из игроков не оставляет шансов на спасение своему противнику, вторгнувшись на его территорию.
...
19 04 2026 9:28:26
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....
18 04 2026 5:57:38
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 ::
