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:
Сценарий урока в форме интеллектуальной игры «Своя игра» для учащихся 5-х классов....
25 09 2026 7:27:42
Ткань – это группа клеток и межклеточного вещества, совместно выполняющих какую-либо функцию. Все ткани связаны между собой и работают согласованно....
24 09 2026 1:11:36
Факультативный курс является предметно-ориентированным и посвящен изучению основ учения о высшей нервной деятельности, поведения и психики человека. Он предназначен для учащихся 8-х классов, интересующихся биологией и психологией....
23 09 2026 16:53:56
Обобщающий урок в 9-м классе по учебнику С.Г. Мамонтова, В.Б. Захарова, Н.И. Сонина позволяет проверить сразу несколько компонентов: теоретические знания, определение понятий и терминов, умения работать с рисунками, схемами, таблицами, решать биологические задачи. «Экран учёта знаний» наглядно показывает учителю и учащимся компоненты знаний, по которым имеются недочёты и пробелы....
22 09 2026 10:22:47
Урок с презентацией по курсу биологии для 6-го класса по программе Н.И. Сонина поможет учителю раскрыть сущность обмена веществ и превращения энергии в живых организмах. Компьютерная презентация с настроенной анимацией позволяет обучающимся раскрыть особенности процессов, составляющих обмен веществ у растений и животных, и выявить значение обмена веществ и энергии для жизни на Земле....
21 09 2026 18:49:19
Предлагаемый материал целесообразно изучить на двух спаренных уроках. Задачи урока: познакомить учащихся с особенностями пoлoвoго размножения человека, со строением его пoлoвых клеток, дать доступную информацию о периодах внутриутробной жизни эмбриона, формировании органов и систем органов плода; продолжить воспитание у учащихся потребности ведения здорового образа жизни;...
20 09 2026 1:24:57
Урок биологии для 6-го класса. В основной части в роли учителя – группа учащихся, исследовавших один из районов своего города. Они определили лекарственные растения, сделали гербарий. Показали применение в нашей жизни этих соседей по планете, подобрали интересный материал кулинарных рецептов для гениев.
...
19 09 2026 19:35:15
На уроке учащиеся самостоятельно изучают виды кровотечений и способы оказания первой помощи в процессе решения проблемных задач. Работа в группах способствует развитию навыков сотрудничества, стимулирует к творческому поиску решений, вовлекает больше учащихся в учебный процесс, повышает мотивацию....
18 09 2026 12:18:47
Внеклассное мероприятие знакомит учащихся с различными способами сохранения и укрепления здоровья с помощью полезных растений. Выполняя различные задания игры, учащиеся узнают, как, умело используя растения, человек может влиять на состояние своего здоровья....
17 09 2026 0:13:39
В ходе урока под руководством учителя учащиеся закрепляют знания по теме, развивают умения сравнивать, обобщать и делать выводы....
16 09 2026 14:28:52
В статье автор рассматривает организацию проектной деятельности учащихся при изучении биологии в школе. Как увлечь учащихся проектной деятельностью? Как правильно организовать работу учащихся над проектом? Основные этапы работы над проектом и основные требования к оформлению. Использование компьютерных технологий в работе школьников и результативность создания проекта.
Работа учащихся с проектами апробирована автором, используется в работе школьного НОУ по биологии и как один из этапов подготовки к итоговой аттестации....
15 09 2026 3:23:20
Решая образовательные и развивающие задачи урока, автор использует информационные технологии (мультимедийную презентацию), что обеспечивает также существенную экономию учебного времени.
...
14 09 2026 11:58:30
Урок помогает познакомиться с генеалогическим методом изучения родословных; научиться составлять и анализировать родословные....
13 09 2026 15:33:19
Факультативный курс "Жизнь растений леса". В основу курса положен краеведческий подход, который направлен на углубление знаний учащихся по морфологии растений лесных сообществ, многообразию, их взаимосвязи в природе, значению, влиянию деятельности человека на отдельные виды и природные сообщества родного края.
...
12 09 2026 22:15:13
В статье приведена разработка обобщающего урока по теме «Птичий базар»....
11 09 2026 9:12:54
У учащихся формируется понятие о почках и побеге. Учитель показывает особенности их строения и создает условия для развития у детей самостоятельности при выполнении пpaктических работ. Учит распознавать и называть листья по внешним признакам, а также типы их расположения и жилкования, формировать представление о побеге....
10 09 2026 0:47:50
Деревья, знакомые с лета, зимой могут о многом рассказать. Цель работы: говорить на одном языке с природой, стать ее органичной составляющей. Атлас-определитель учит читать описание растения. Рассмотрены отличительные признаки деревьев в период покоя....
09 09 2026 21:33:13
В ходе урока учащиеся знакомятся с экологическими факторами среды; раскрывают особенности абиотических факторов, рассматривают влияние температуры, света и увлажнения на живые организмы, а также выделяют различные группы живых организмов в зависимости от влияния на них разных абиотических факторов.
...
08 09 2026 18:21:42
По своей структуре – это обобщающий, проблемно-развивающий урок. Проводится в нетрадиционной форме – предоставление отчета о проделанной работе в ходе экспедиции. Урок построен на материале ранее изученном и вся работа организуется с опорой на уже полученные знания. Содержание урока активизирует внимание, способствует выдвижению проблем и нахождению путей доказательств и формулировке выводов....
07 09 2026 18:28:27
Цели урока: создать условия для осознания и осмысления понятий по теме «Кожа. Её строение и функции»; способствовать развитию умения работать с разными источниками информации, критически оценивать полученную информацию, развивать коммуникативные умения обучающихся; воспитывать культуру общения, способствовать пробуждению интереса к изучению окружающего мира....
06 09 2026 15:48:56
Цели урока: обобщить знания по теме "Животные"; развивать познавательную активность, творческое воображение, умение анализировать привычные явления и объекты и видеть в них новое; создавать ситуацию формирования интереса к предмету; воспитывать умение видеть прекрасное в природе. Рассматриваются причины происхождения названий животных: особенности поведения, нюансы окраски, специфика места обитания....
05 09 2026 12:37:30
Урок – ролевая игра дает чувствовать себя исследователем, специалистом и важным человеком в мире взрослых. Поэтому дети становятся серьезными, более ответственно относятся к своему заданию, ответы стараются обосновать. Пpaктическая работа с проросшими семенами и другими семенами культурных растений дает дополнительные знания о них, ребята учатся пользоваться специальной литературой.
...
04 09 2026 0:12:57
Сегодня перед учителем стоит задача развивать в учениках умение быстро находить, обpaбатывать, усваивать научную информацию, умение принимать самостоятельные и осмысленные решения в процессе коллективного учебного исследования. Учителю необходимо создавать условия для такого развития учащихся, искать формы и методы различной деятельности на уроках. Предлагаю вариант урока по изучению водорослей в 7-м классе, в котором использую инструктивно-технологическую карту. Такие карты эффективны при изучении большого теоретического материала.
...
03 09 2026 8:47:32
Урок изучения нового материала проводится в 11-м классе с универсальным профилем. В работе показано, как можно использовать собственные программные продукты – мультимедийные презентации, а также, созданные на основе проектной деятельности учащихся....
02 09 2026 20:22:35
Большая заслуга по созданию новых пород домашних животных принадлежит выдающемуся селекционеру М.Ф.Иванову, который вывел высокопродуктивные породы свиней и овец. Работа проводилась в Аскании-Новой....
01 09 2026 8:17:36
Программа рассчитана на учащихся девятых классов. Она актуальна для детей, ориентирующихся на естественно-научный профиль обучения. Этот курс предполагает получение школьниками теоретических знаний, самостоятельную работу школьников, игровое задание, анкетирование и тестирование. Составлена как дополнение к курсу биологии....
31 08 2026 9:56:11
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....
30 08 2026 23:31:29
Урок формирует у учащихся представление о витаминах, авитаминозах, гипо- и гипервитаминозах, нормах рационального питания; продолжает развитие знаний учащихся о биологически активных веществах клетки, обеспечивающих постоянство состава внутренней среды организма; познакомить со способами сохранения витаминов в пищевых продуктах....
29 08 2026 0:20:22
Урок направлен на формирование знаний о функциях корня, особенностях строения корневых систем и расположения различных типов корней на растении. Во время урока дети работают с материалами презентации, табличным материалом и с гербарными экземплярами растений, что способствует формированию различных УУД учащихся....
28 08 2026 10:54:31
В работе представлен вариант проведения первого урока биологии в 6-м классе по концентрической программе под редакцией А.И. Никишова. Особое внимание уделяется актуализации опopных знаний обучающихся, что дает возможность определить уровень обученности и сразу же включить детей в активную познавательную деятельность. Использование ИКТ на уроке не только позволяет заинтересовать учащихся, но и дает возможность работать более комфортно детям с особенностями слухового или зрительного восприятия. Проведение рефлексии в разных формах приучает детей анализировать не только свою работу, но и весь урок в целом, что дает возможность всем участникам образовательного процесса проводить корректировку своих задач и способов их реализации....
27 08 2026 18:53:40
Игровая форма урока повышает интерес учащихся к предмету, развивает взаимоуважение, умение работать в группе. Урок составлен на основе материалов, изложенных в учебнике для 6-го класса Пономаревой И.Н., Корниловой О.А., Кучменко В.С. "Биология: Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники"....
26 08 2026 7:37:40
Урок обобщает и систематизирует знания учащихся по теме. Игровая форма урока повышает интерес учащихся к предмету, развивает взаимоуважение, умение работать в группе. Урок составлен на основе материалов, изложенных в учебнике для 8-го класса Драгомилова А.Г., Маша Р.Д. "Биология: человек"....
25 08 2026 11:23:45
Интегрированные уроки – наиболее эффективная форма реализации межпредметных связей при изучении вопросов, требующих синтеза знаний разных наук, что способствует целостному восприятию мира и формированию научного мировоззрения учащихся. Интегрированный урок биологии и математики поможет закрепить знания по теме «Числовые последовательности.
...
24 08 2026 20:31:31
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....
23 08 2026 0:44:37
Сегодня акцент переносится с "усвоения знаний" на формирование "компетентности", происходит переориентация на личностно-ориентированный подход. Современный урок ценен не только получением информации, но прежде всего обучением в ходе него способов деятельности для получения информации.
...
22 08 2026 18:50:32
Умение перенести знания одного предмета при усвоении другого вносит в деятельность учащихся большую целенаправленность при решении определенных задач, повышает активность самостоятельных методов работы, выpaбатывает логическую последовательность в реализации различных проектов. Примером создания подобных разработок является создание различных межпредметных проектов с использованием среды Visual Basic for Application....
21 08 2026 18:38:44
Использование на уроке метода опережающего обучения (география, 6-й класс). Основная задача: воспитывать веру ученика в свои силы, стремление к самостоятельной деятельности....
20 08 2026 6:12:16
Урок в 6-м классе по программе В.В. Пасечника, целью которого является обобщение и систематизация знаний о грибах как самостоятельном царстве органического мира, формирование понятия об экологических группах грибов и о роли грибов в природе и жизни человека. Для лучшей наглядности и усвоения материала создана красочная слайдовая презентация, для проверки изученного материала использовался раздаточный материал и компьютерное тестирование.
...
19 08 2026 12:12:45
Предлагаемая разработка занятия элективного курса может быть использована при проведении внеклассных занятий в 5–8-х классах с целью развития устойчивого интереса к изучению природы и расширения кругозора. Предлагается для учащихся, желающих узнать как можно больше о разнообразии цветущих растений. Содержание занятия позволяет познакомить с растениями-символами, легендами народов мира, поэтическими строками, посвящённым красоте и величии цветущих растений....
18 08 2026 5:13:11
Проводящие ткани являются сложными, так как они состоят из нескольких типов клеток, их структуры, имеют вытянутую (трубчатую) форму, пронизаны многочисленными порами. Наличие отверстий на торцевых …...
17 08 2026 1:51:18
Экологический эрудицион как способ развития познавательного интереса учащихся к предметам биологии, экологии Алтайского края.
...
16 08 2026 18:18:20
Данный урок способствует лучшему пониманию трех состояний воды в природе, круговороту воды. Развивает внимание, логическое мышление, интерес учащихся пятых классов. Благодаря этому уроку учащиеся получают не только познавательную информацию, но и овладеют навыками самостоятельного исследования. Используемые в уроке ребусы помогают в закреплении пройденного материала.
...
15 08 2026 15:40:39
Рефлексия учебных достижений и способов деятельности учащихся проводится в виде урока-игры «Компьютерный вирус», который способствует формированию навыков самооценки и самоконтроля. А использование интеpaктивной доски и ИКТ способствует повышению мотивации и создает условия для более эффективного погружения в языковую среду.
...
14 08 2026 16:30:37
При использовании мультимедиа-презентаций в процессе объяснения новой темы достаточно линейной последовательности кадров, в которой показаны самые выигрышные моменты темы. На экране появляются определения, схемы, которые ребята записывают в тетрадь, мне не приходится тратить время на повторение, успеваю рассказать больше. ...
13 08 2026 8:20:35
Компетентностный подход поставил учителя перед необходимостью создания программ элективных курсов. Идея посмотреть на биологию как на науку и через науку биологию на окружающий мир – не нова. Может быть, кто-то из учителей биологии также разработал подобный курс. Мне хочется поделиться своим опытом апробации курса "Сквозь призму науки", найти единомышленников, сделать следующий шаг вперед.
...
12 08 2026 8:13:27
Цели урока: познакомить с разнообразием и классификацией плодов, процессом их образования; научить различать виды плодов; продолжить формирование умения работать с учебной литературой, коллекциями, натуральными объектами....
11 08 2026 21:30:39
Опираясь на проектную технологию, приготовлена презентация с целью и задачами урока, схемой взаимоотношения между организмами: нейтрализм, симбиоз, антибиоз. Учащимся предложено заполнять таблицу о взаимоотношениях между организмами по мере их знакомства через учебник, презентацию заранее подготовленных учащихся о типах отношений между организмами....
10 08 2026 14:34:26
Занятие разработано на основе сценарного подхода, который предполагает учёт обратной связи от учащихся и построение каждого этапа урока для того, чтобы организовать их продуктивную деятельность. Продуктом является рабочий лист ученика. Сценирование связано с реализацией проблемной стратегии обучения. Ведущим средством сценирования учебного занятия является мыследеятельная технология....
09 08 2026 5:32:15
Урок представляет собой беседу о предмете экологии, её задачах, классификации экологических факторов с использованием презентации.
Фронтальная работа с изображениями. В ходе урока идет просмотр анимации «Абиотические факторы», выполнение письменных заданий с использованием дополнительного материала. Закрепление материала проводится в форме игры «Кот в мешке»....
08 08 2026 7:18:29
На занятии происходит знакомство учащихся с опытами Г.Менделя; формирование знаний о моногибридном скрещивании, даются понятия первого и второго законов Г.Менделя....
07 08 2026 21:16:59
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 ::
