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:
Основным предметом изучения биологии являются "молекулы жизни", в том числе нуклеиновые кислоты, белки, которым посвящен это урок. Во многих областях химии, биологии, сельского хозяйства и медицины понятие "нуклеиновые кислоты" является основополагающим. С ними связаны все проявления свойств живого: размножение и развитие организмов, белковый и липидный обмены. На уроке рассматривается элементарный и молекулярный состав живого, функция воды и минеральных солей, строение и структура белков, виды нуклеиновых кислот, их строение и значение. ...
11 05 2026 12:39:19
Разработка урока биологии по анатомии человека в 8-м классе с целью сформировать знания о значении слуха в жизни человека, о строении и функциях слухового аппарата; дать понятие о причинах заболеваниях слухового и зрительного аппарата....
10 05 2026 22:14:25
Цель урока – обеспечить усвоение учащимися знаний о процессах газообмена в легких и тканях, о взаимосвязи дыхательной и кровеносной систем. Урок направлен на развитие познавательной активности, самостоятельности, на формирование навыков работы с источником информации, с тестами. ...
09 05 2026 8:57:45
Способность летать требует больших затрат энергии, определяя как внешние морфологические особенности, так и внутреннее строение птиц. Органы пищеварения птиц хаpaктеризуются полным отсутствием зубов у современных птиц. У зерноядных птиц мышечный отдел желудка служит для механического перетирания пищи....
08 05 2026 11:37:57
Программа работы с одаренными детьми (детьми, имеющими признаки одаренности) в общеобразовательной школе представлена в форме научного общества естествознания «Натуралист» по различным дисциплинам: природоведению, физике, химии, географии, биологии, астрономии. Программа утверждена методическим советом школы, входит в состав общешкольной работы с одарёнными детьми....
07 05 2026 12:58:15
Статья содержит план-конспект урока, на котором ученики выполняют два варианта тестовой проверки домашнего задания, знакомятся с ключевыми понятиями темы, решают проблемные вопросы, выполняют лабораторную работу в группах. Поскольку на данном уроке более глубоко рассматриваются виды рефлексов и рефлекторных дуг, его можно проводить в классах с углубленным изучением биологии....
06 05 2026 9:47:34
Предлагается четыре варианта задач по генетике. В каждом варианте три задачи по моногибридному скрещиванию, дигибридному скрещиванию и скрещиванию, сцепленному с полом.
...
05 05 2026 0:18:35
Урок разработан с целью проверки и закрепления знаний в нетрадиционной форме урока-спектакля и дает возможность обучающимся общаться через игру....
04 05 2026 22:24:28
Хромосомы состоят из хроматина — соединения ДНК и белков (гистонов). Этот комплекс имеет сложную прострaнcтвенную конфигурацию. У каждого вида растений и животных в ядре клетки содержится строго определенное и постоянное количество ДНК....
03 05 2026 16:14:39
Урок разработан для учащихся, работающих в группах с дополнительным материалом, вопросами и заданиями, выявляющими механизм приспособления в результате действия естественного отбора.
...
02 05 2026 9:51:35
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Учащиеся знакомятся с лекарственными растениями, правилами сбора и охраны растений; учатся различать самые обычные цветущие травы: тысячелистник, чистотел, одуванчик; учатся ценить и беречь красоту природы; развивают речь, логическое мышление; закрепляют знания правил поведения в природе, ориентирования....
01 05 2026 6:37:28
Педагог может вооружить учащегося инструментом для реализации способностей самостоятельно. Этим инструментом является компетенция «уметь учиться». Для формирования данной компетенции, обучающиеся большую часть времени работают самостоятельно и учатся планированию, организации, самоконтролю и оценке своих действий и деятельности. Такую форму работы предлагает инновационный курс «Компетентностная педагогика»....
30 04 2026 18:14:50
Урок знакомит со строением, классификацией и функциями углеводов, многообразием и функциями липидов, формирует познавательный интерес и мотивацию к изучению живой природы, умения сравнивать, делать вывод, рассуждать, формулировать определения; строить логическую цепь рассуждений, соотносить понятия....
29 04 2026 14:29:24
Представлен конспект урок по теме "Генетика человека. Наследование признаков, сцепленное с полом". Тема урока дает возможность учителю и ученикам расширить представление о наследственности и изменчивости организмов, и, как правило, вызывает интерес с точки зрения изучения влияния факторов на здоровье человека, на передачу наследственных свойств организма, расширяет знания учащихся о генетических заболеваниях. Дополнительный материал к уроку подразумевает межпредметную связь с историческими дисциплинами....
28 04 2026 5:33:42
Цель урока: формирование знаний об особенностях внешнего и внутреннего строения земноводных как первых наземных организмов, но не порвавших связь с водной средой обитания; об особенностях размножения; о значении земноводных в природе и жизни человека и необходимости их охраны....
27 04 2026 21:35:21
В ходе занятие школьники расширяют свои знания о представителях типа «моллюски», об их значении в природе и для человека, об их уникальности. Также учащиеся отpaбатывают навыки узнавания представителей моллюсков по фотографиям, рисункам и paковинам....
26 04 2026 10:19:39
Приводится пример работы с тестами по биологии, составленных для учащихся 9-го класса.
...
25 04 2026 6:45:16
Исследовательская деятельность в преподавании биологии позволяет не только значительно расширить у учащихся диапазон знаний по этому предмету, но и ведет к возрастанию интереса к этим предметам, способствует возникновению профессиональной деятельности....
24 04 2026 3:36:27
Методическая разработка урока составлена на основе учебно-методического комплекса под ред. Н.И. Сонина. Основная цель урока - познакомить учащихся с особенностями строения и функциями кровеносной системы у животных....
23 04 2026 16:15:22
Цель урока: расширить представления об особенностях генетики при составлении простых схем скрещивания...
22 04 2026 21:10:35
Урок-игра «Биологическое ассорти» для учащихся 6–7-х классов формирует знания о природе родного края, ее охраны, развивает коммуникативные умения, воспитывает гражданскую позицию и бережное отношение к природе....
21 04 2026 15:10:45
Основными методами работы на уроке для достижения поставленной цели были выбраны: объяснительно-иллюстративный, репродуктивный, метод стимулирования интереса к учению, метод письменного контроля (работа по карточкам) и лабораторно-пpaктического контроля (машинный контроль), метод проектной деятельности (создание учащимися презентации)....
20 04 2026 8:50:34
Урок-конференция. Основополагающий вопрос урока: Какие особенности строения насекомых обеспечивают им господство в окружающей среде?
...
19 04 2026 0:33:10
Урок проводится с элементами ТРИЗ. Главный вопрос урока: что такое давление крови, как оно изменяется в сосудах большого круга кровообращения? Почему кровь по сосудам движется непрерывно, хотя сердце выбрасывает кровь в сосуды порциями?
...
18 04 2026 22:59:27
К наиболее эффективным формам представления материала по биологии следует отнести мультимедийные презентации. Использование мультимедийных презентаций целесообразно на любом этапе изучения темы и на любом этапе урока. Презентация дает возможность учителю проявить творчество, индивидуальность, избежать формального подхода к проведению уроков.
...
17 04 2026 22:11:54
В статье приводится календарно-тематическое планирование по теме «Природные сообщества» (6-й класс) в режиме технологии проектов и модель первого занятия «Понятие о природном сообществе, биогеоценозе и экосистеме». Эта тема позволяет обобщить знания, полученные за курс биологии 6-го класса, показать пpaктическое применение полученных знаний.
...
16 04 2026 23:55:38
Цели урока: актуализация познавательного интереса к теме: "Наследственная информация и её реализация в клетке", создание условий обучающимся для изучения механизмов реализации наследственной информации и закладка базовых знаний для темы: "Основные закономерности явлений наследственности"....
15 04 2026 20:37:13
Работа состоит из четырех основных этапов: актуализация знаний; изучение нового материала; закрепление изученного материала; домашнее задание (представлено творческими вопросами). Изучение кругов кровообращения сопровождается составлением схем. На этапе закрепления материала осуществляется самостоятельная взаимопроверка учащихся....
14 04 2026 15:15:39
Проведенное внеклассное мероприятие способствует активизации учебно-воспитательного процесса, а также повышает мотивацию к изучению предметов. Авторы считают, что цель и задачи мероприятия достигнуты: активность учащихся подтверждает правильность выбора — формы, методов работы и педагогических приемов....
13 04 2026 4:14:34
Урок построен в виде игры «Звездный час». В 1-м туре учащиеся повторяют строение покрытосеменных растений. Во 2 туре систематизируются знания о классификации покрытосеменных растениях. В 3-м туре обобщаются и повторяются изученные классы покрытосеменных растений и их строение. Урок завершается подведением итогов и оцениванием ответов детей....
12 04 2026 12:49:10
Цель работы – познакомить учащихся с правилами поведения в природе, с воздушным, водным океанами, с зеленой страничкой жизни природой, с влиянием человека на воздух, воду, растения, животных и сохранением нашей планеты чистой и здоровой....
11 04 2026 9:53:55
На современном этапе уже можно говорить о том, что преподавание биологии немыслимо без широкого использования различных информационных методов и средств обучения. Мною разработана и применяется творческая игра для учащихся 11-х классов с углубленным изучением предмета. Целью данной игры является обобщение и систематизация знаний учащихся; подготовка к централизованному тестированию. Урок-игра построен по принципу известной телеигры «Своя игра» и состоит из блиц-турнира, четырех раундов; разработка содержит перечень заданий, необходимых для выполнения учащимися....
10 04 2026 12:31:19
Учащиеся знакомятся с многообразием грибов, знакомятся с правилами сбора грибов и их значением в природе; учатся различать съедобные и несъедобные грибы, применять полученные знания о грибах в повседневной жизни....
09 04 2026 21:25:47
Обобщение и повторение в виде урока-игры по теме «Историческое развитие растительного мира на Земле»....
08 04 2026 4:14:53
В статье рассказывается о том, каким материалом должен владеть учитель и как вести подготовку учащихся к ЕГЭ. Составлен примерный тематический план повторения учебного материала. Обращается внимание на пpaктическую направленность курса. Приводится перечень методических пособий для подготовки к экзамену. Предлагается план самостоятельной подготовки учащихся. Даны рекомендации по оформлению стенда "Как готовиться к ЕГЭ". Предлагается план работы на уровне районных методических объединений....
07 04 2026 14:38:38
Муравьи принадлежат к общественным насекомым. Они живут в муравейниках, представляющих собой куполообразные гнезда. В одном крупном муравейнике обитает несколько миллионов муравьев....
06 04 2026 18:19:25
В жарком климате приспособились к жизни крокодилы, ящерицы, черепахи, которые были защищены от палящего солнца развитыми наружными покровами....
05 04 2026 4:13:24
На уроке поднимаются вопросы о человеческих расах, говорится о том, что каждая раса имеет свою определенную красоту. Рассматриваются вопросы, связанные со здоровьем человека, ведь красивый человек – это прежде всего здоровый человек. Во время урока учащиеся работают в группах, решают сканворд, отвечают на вопросы викторины, представляют свои сообщения.
...
04 04 2026 21:28:15
Урок-презентация поможет учащимся углубить знания о вирусах, активно используя субъектный опыт, закрепить полученные знания с помощью ролевой игры, заполнения таблицы и тестовой работы. На слайдах представлены схемы, рисунки и фотографии вирусов, а также пути заражения ВИЧ. Показать, что это зло может коснуться всех, научить, как можно ему противостоять; формировать сознательное и ответственное отношение школьников к собственному здоровью....
03 04 2026 12:40:33
Цель урока: познакомить учащихся с наукой вирусологией, ролью вирусов в природе и жизни людей; раскрыть особенность внутриклеточного паразитизма вирусов; сообщить сведения об опасности заражения вирусом СПИДа и другими вирусными заболеваниями....
02 04 2026 4:29:51
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок способствует развитию познавательного интереса к окружающему миру и природе Севера Дальнего Востока. Учащиеся овладевают эколого-биологическими дополнительными знаниями, которые станут для них в настоящем и будущем основами для разумного отношения к природе....
01 04 2026 18:34:15
Отработка умений усваивать научную информацию, анализировать, развивать мышление и воображение. Для этого необходимо делать урок ярким, запоминающимся, поэтому учащимся нужно предлагать задания
творческого хаpaктера....
31 03 2026 12:47:49
Разработка урока с помощью методических рекомендаций «Уроки зоологии», автор Н.С.Филатова. На уроке продолжают формироваться понятия о живом организме, об эволюции и даются новые: о простейшей диффузной нервной системе, рефлексе, регенерации, лучевой симметрии. В зависимости от местных условий урок можно проводить с помощью живых организмов....
30 03 2026 8:57:23
Лишайники - особая группа организмов. Учёный К.А. Тимирязев назвал лишайники
"растение-сфинкс" (симбиотическая группа организмов, состоящая из гриба и водоросли).
Лишайники приспособлены к жизни в самых разнообразных условиях. Но они не
выносят загазованности воздуха. Лишайники способны выделять кислоты, которые разрушают даже гранит.
...
29 03 2026 6:35:16
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....
28 03 2026 1:10:41
Технология модульного обучения – одна из тех технологий, что обеспечивает развитие навыков самостоятельной работы учащихся на уроке. Данная технология в условиях сокращения учебного времени, отведенного на изучение биологии в 10–11-х классах, 1 час в неделю, позволяет получить учащимся глубокие и прочные знания....
27 03 2026 19:14:58
Банк заданий может быть рекомендован для использования при проведении мониторинговых исследований качества знаний выпускников 11-х классов в образовательных учреждения....
26 03 2026 11:57:25
В результате цветения образуются плоды. Однако плоды не смогут завязаться.если не произойдет опыление. Опыление Перенос пыльцы с пыльников тычинок на рыльце...
25 03 2026 3:23:47
Растения, животные, грибы и бактерии живут совместно и испытывают не только влияние факторов неживой природы. но и друг друга. Сообщество живых организмов...
24 03 2026 1:43:14
Урок с использованием информационных технологий позволяет повысить мотивацию учащихся к изучению животного мира, вызывает интерес к самостоятельному созданию презентаций к урокам, к подбору информации из дополнительных источников. Урок разработан так, что учащиеся видят свои результаты на уроке....
23 03 2026 16:50:43
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 ::
