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-игра обобщяет и проверяет знания учащихся о законах наследования и их цитологических основах, о закономерностях изменчивости, ее формах, о методах изучения наследственности человека....
29 07 2026 22:13:29
Автор формирует знания о биологической роли витаминов в обмене веществ и их пpaктическом значении для здоровья человека. Учитель знакомит со способами сохранения витаминов в пищевых продуктах....
28 07 2026 8:16:38
Размножение — способность организмов оставлять потомство со сходным строением. Выделяют 2 главных способа размножения — бесполое и пoлoвoе....
27 07 2026 6:27:10
Бинарный урок биологии и истории для 8-го класса имеет своей целью на примере деятельности выдающихся ученых XIX века показать их самоотверженность и целеустремленность в становлении и развитии целого ряда наук и научных направлений, а также проследить взаимосвязь истории и биологии. Данная форма очень уместна при проведении предметных недель по биологии и истории....
26 07 2026 14:52:44
Данный урок является одним из уроков по теме "Семя". В ходе урока показано, как на примере опытов объяснить химический состав семян.
...
25 07 2026 17:21:17
Данный урок является продолжением урока интегрированного плана указанной выше темы. Учащиеся обсуждают вкусовые качества мёда, виды мёда, диетологию продукта питания, его исторические факторы. На данном уроке показана интеграция биологии, истории, кулинарии, химии, диетологии. Учащиеся проводят различные исследования мёда. Особое место отводится правильному питанию по диетологии.
...
24 07 2026 19:55:13
Урок знакомит учащихся с историей переливания крови, выявляет значение переливания крови как важного достижения современной медицины, выясняет причины групповых различий крови у людей.
...
23 07 2026 6:23:48
Особенностью боррелиоза у собак является течение без выраженных клинических признаков. Это провоцирует переход острой стадии болезни в хроническую....
22 07 2026 21:48:53
Обобщающий урок по теме направлен на обучение решению задач 2-й части ЕГЭ задание №39. В начале урока проводится повторение фаз митоза и мейоза, выявления сходства и отличия процессов, решение теста с выбором одного или нескольких вариантов ответов....
21 07 2026 13:46:26
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....
20 07 2026 1:27:16
Занятие посвящено многообразию деревьев и кустарников, их значению в природе и для человека. Цель занятия - сформировать понятие "кустарник"; развить умения классифицировать предметы окружающего мира; воспитать бережное отношение к природе....
19 07 2026 23:19:21
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 …...
18 07 2026 18:25:16
Ролевая игра-пресс-конференция по теме "Капуста - ценная овощная культура". Урок или внеклассное мероприятие проводится в форме нестандартного обучения, пресс-конференции. Это даёт возможность рассмотреть данный материал в расширенном объёме информации, используя игровую технологию. Данный тип урока способствует усвоению и закреплению знаний, так как сами учащиеся становятся активными участниками познавательного процесса....
17 07 2026 19:39:36
Данная разработка урока может использоваться в 6-м классе при изучении темы «Грибы». При исключении из урока лабораторного опыта его с успехом можно использовать в качестве внеклассного мероприятия по патриотическому воспитанию учащихся; мероприятия, посвящённого 65-летию Победы. Урок сопровождается показом слайдов (презентация)....
16 07 2026 15:34:21
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Представлен интеpaктивный проект для групповой работы с детьми разного возраста. Пособие может быть использовано в ДОУ, начальной школе, среднем звене. Варианты использования – диагностический материал для изучения или закрепления темы «Растения». Дети дают ответы на поставленные вопросы (в виде рисунков), цветными фишками на специальных карточках, что позволяет работать с группой детей....
15 07 2026 18:56:42
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....
14 07 2026 22:33:58
Урок повторяет и закрепляет знания учащихся по теме через вовлечение их в активную деятельность на уроке. В ходе урока идет обобщение знаний после изучения темы "Птицы". Именно на таких уроках завершается развитие биологических понятий, служащих основой усвоения нового учебного материала. На уроке проверяются сразу несколько компонентов: теоретические знания, умение работать с таблицами, проводить сравнительный анализ....
13 07 2026 3:41:42
Необходимость развития интересов учащихся в области краеведения связана с социальным заказом общества: чем полнее, глубже, содержательнее будут знания учащихся о родном крае, тем более действенным окажутся они в воспитании любви к родной природе и земле, уважения к традициям своего народа. Актуальность программы вызвана слабыми знаниями учащихся о природе, культуре и истории республики. В городе существует много музеев, которые можно использовать как ресурс для расширения знаний учащихся по всем вопросам....
12 07 2026 4:44:40
Урок позволяет познакомить обучающихся с многообразием земноводных, их ролью в природе и жизни человека, формирует знания о хаpaктерных признаках данного класса животных, развивает умения выделять существенные признаки класса, отрядов, сравнивать, обобщать; способствует развитию интереса к предмету, расширяет кругозор; воспитывает бережное отношение к окружающему миру. ...
11 07 2026 7:38:33
Урок-путешествие, целью которого является сформировать представление о витаминах и авитаминозах, нормах рационального питания, развивать творческое мышление и интеллектуальные способности учащихся, а также эстетическое и физическое воспитание учащихся....
10 07 2026 12:20:19
Уже в древности философские понятия изменяемости мира привели к представлению об изменяемости живых существ, но в силу недостаточного накопления фактического материала эти понятия чаще всего были результатом умозаключений....
09 07 2026 17:46:19
Зрение — это биологический процесс, обусловливающий восприятие формы, размеров, цвета предметов, окружающих нас, ориентировку среди них. Оно возможно благодаря функции зрительного анализатора, в состав которого входит воспринимающий аппарат — глаз....
08 07 2026 20:20:30
В ходе урока изучается состав и функции опopно-двигательной системы, химический состав и свойства костей....
07 07 2026 19:30:21
В современных условиях понимание образования не сводится только к формированию систематических знаний, умений и навыков, школа нацелена на интеллектуальное и нравственное развитие ребенка, формирование у него творческого мышления, умение работать с информацией.
Исследовательская компетентность – способности, связанные с анализом и оценкой ситуаций. На уроках у учащихся формируются навыки самостоятельной работы с источниками; умения сравнивать факты, оценки; обсуждаются проблемные вопросы, развивается критическое мышление.
...
06 07 2026 12:16:37
Семинар по биологии для 10-го класса. Лекционно-семинарская система, на основе которой строится обучение биологии в средней (полной) школе, позволяет сформировать у обучающихся умения самостоятельно работать с различными источниками информации, моделировать ответ, подбирать аргументы для обоснования теоретических положений.
...
05 07 2026 20:20:19
Урок проверки, оценки и коррекции знаний и способов деятельности с использованием ИКТ с целью развития личности каждого ученика через активную деятельность на уроке.
Ожидаемые результаты: дети сами должны сформулировать тему и задачи урока; сами проверить и оценить свои знания, используя навыки работы на компьютере; сами открыть тайну цветковых растений; сами сделать выводы по уроку. Учитель выступает как координатор урока.
...
04 07 2026 6:16:31
Цель урока: познакомить учащихся с представителями хлебных злаковых культу, особенностями строения и значением в природе и для человека....
03 07 2026 15:10:39
Фагоцитарная система выполняет не только очищение организма от чужеродных тел, но и стимулирует выработку стойкого иммунитета к этим микроорганизмам....
02 07 2026 0:25:18
На уроке учащиеся знакомятся с особенностями строения растений класса двудольных, хаpaктерными признаками растений семейства розоцветных, их роли в природе и в жизни человека.
...
01 07 2026 2:35:35
Урок в 7-м классе знакомит учащихся с особенностями внешнего строения и опopно-двигательной системой птиц. Сопровождается презентацией....
30 06 2026 21:37:28
Урок-игра по теме разработан для учащихся 8-го класса, в занимательной форме позволяет повторить и закрепить материал по теме "Скелет"; выявить уровень усвоения учащимися знаний, а также умений по пройденной теме; развивать у учащихся интеллектуальную сферу: внимание, память, речь, мышление.
...
29 06 2026 19:20:51
Урок проводится по технологии "педагогическая мастерская", которая предполагает предметно-деятельностный подход к обучению. Сочетание УМК по биологии под редакцией Н.И.Сонина и применение технологии педагогической мастерской способствует развитию познавательной активности учащихся, формирует стойкий повышенный интерес, прививает навыки самостоятельной работы. В течение урока дети находятся в постоянной деятельности по получению новых знаний, их корректировке и систематизации....
28 06 2026 3:37:44
На уроке по теме "Успехи селекции" учащиеся обобщают фактический и теоретический материал
по основам селекции. Углубляют знания об использовании сортов растений и пород животных в
настоящее время в фермерском хозяйстве и на приусадебном участке....
27 06 2026 21:13:23
Сценарий сказки можно использовать при подготовке внеклассного мероприятия по биологии, ОБЖ, классного часа по профилактике курения.
...
26 06 2026 16:13:45
Тема комнатного цветоводства в настоящее время необычайно актуальна, особенно в северном городе, где большую часть года занимает долгая и суровая зима. Занятие проходит в виде знакомства с отдельными представителями зелёного мира кабинета экологии. Ребята учатся отыскивать растения по словесному описанию, сравнивают их с изображением, а также определяют названия растений, используя занимательные задания....
25 06 2026 5:59:10
Преобладающей формой деятельности на уроке является самостоятельная работа учащихся (групповая и индивидуальная), направленная на формирования таких общеучебных умений, как умение самостоятельно работать (составлять план, отбирать информацию, готовить материал), слушать, анализировать, развивать диалогическую речь, что в конечном итоге приводит к накоплению и формированию опыта интеллектуального поиска....
24 06 2026 17:39:18
Изучая данную тему, обучающиеся узнают об особенностях пластического и энергетического обмена в клетке, однако изучению условий протекания данных процессов уделяется недостаточное внимание. Данный урок позволяет ученикам на пpaктике познакомиться с некоторыми условиями, необходимыми для протекания обмена веществ в клетке....
23 06 2026 15:57:48
Областная экологическая акция «Живи, лес!» была проведена с целью привлечения внимания учащихся к проблемам сохранения, восстановления и преумножения российских лесов и активизации природоохранной деятельности школьников Кемеровской области....
22 06 2026 10:37:18
В своей работе я часто использую межмпредметные информационные проекты (биология + информатика). Учащиеся, получив задание на уроке биологии, могут его выполнять и оформлять на уроках информатики, а затем представлять свой проект на уроке биологии в соответствии с программой изучения предмета....
21 06 2026 22:45:58
«Ткани растений» — одна из сложных, но и одна из основополагающих тем Ботаники. ЕГЭ часто встречаются вопросы именно на эту тему. Во многих учебниках и пособиях она дается поверхно…...
20 06 2026 15:22:31
Учащиеся знакомятся с процессами обмена веществ, выделяются ключевые реакции брожения (гликолиза), фотосинтеза, хемосинтеза, аэробного энергетического процесса. Прослеживается возможность происхождения и эволюция обменных процессов прокариот. Определяется значение этих процессов в природе, в жизни человека....
19 06 2026 1:43:41
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....
18 06 2026 20:18:21
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
В ходе урока проверяется усвоение основных понятий темы, закрепляются знания об основных процессах жизнедеятельности растений. Предлагаются задания разного уровня сложности. К уроку разработана презентация....
17 06 2026 6:16:15
Урок биологии в 6-м классе по теме "Систематика цветковых растений. Семейство розоцветные, их роль в природе и жизни человека". Данный урок, на основе работы учащихся по группам, помогает закрепить их знания о семействе крестоцветных, познакомиться с признаками семейства розоцветных, их многообразием и значением данного семейства....
16 06 2026 3:20:11
Цель урока - напомнить учащимся сущность гомеостаза как необходимого условия существования биологических систем; формировать знания о взаимосвязи пластического и энергетического обменов, которые обеспечивают единство метаболизма; углубить знания о роли ферментов в метаболизме....
15 06 2026 17:54:52
В обучении биологии, помимо традиционных форм и методов проверки знаний и умений применяются и нетрадиционные. Нетрадиционные формы проверки знаний и умений имеют ряд преимуществ. В качестве нетрадиционного метода контроля знаний используются кроссворды. Решение кроссвордов – полезное занятие для развития логического мышления. Они позволяют одновременно вспомнить забытую информацию и приобрести новую. С помощью такого метода можно установить уровень предметной терминологической грамотности....
14 06 2026 1:40:44
Русский язык и математика, история и география, литература и биология - эти, и все
остальные дисциплины, преподаются в школе изолированно друг от друга и, к сожалению,
ученики воспринимают каждую науку как обособленную от других, хотя все школьные
предметы, по сути дела, изучают разные стороны одного и того же многогранного мира. В
своей работе я хочу предложить различные варианты включения элементов устного
народного творчества на различных этапах изучения материала....
13 06 2026 8:40:27
Урок является итоговым по теме «Опopно-двигательная система». К уроку учащиеся готовят небольшие сообщения. В конце урока проводится тестовая работа на проверку конкретных знаний по изученной теме. На уроке ведётся пропаганда здорового образа жизни.
...
12 06 2026 0:53:14
В ходе урока задания представлены в виде конкурсов в игровой форме, что позволяет развивать творческое мышление, логику, интеллектуальный потенциал, интерес к предмету....
11 06 2026 21:22:17
Путь рефлекса не должен нарушаться, иначе не будет осуществляться реакция, рефлекс, т.е. необходима целостность всех звеньев....
10 06 2026 13:26:53
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 ::
