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:
Актуальность курса связана с всё более обостряющимися противоречиями между хозяйственной деятельностью человека и состоянием окружающей среды. Возрастающее влияние человека на природные системы требует перестройки биологического образования. Данная программа имеет цель: формирование экологического мышления у школьников....
23 05 2026 20:29:45
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....
22 05 2026 4:54:37
Урок биологии в 7-м классе построен с применением элементов теории решения изобретательских задач (ТРИЗ), а именно: умение формулировать проблему; решение биологических проблем методом контрольных вопросов; организация работы с творческой биографией ученого.
...
21 05 2026 12:55:58
Элективный курс по биологии и экологии «Авиация и медицина XXI века» (разработано Л.А.Суриловой, учителем биологии и экологии гимназии № 1519 г. Москвы). Предпрофильная подготовка – это система педагогической, психологической, информационной и организационной деятельности, способствующая самоопределению учащихся в выборе дальнейшей профессии....
20 05 2026 16:29:22
Основная цель занятия — формирование представлений об опopных системах живых организмов и их значении в жизни организмов. В начале урока на доске записана тема урока и перед учащимися ставится проблема: «Почему человек сидит, лежит, листья на ветру не ломаются, а лиса на бегу не складывается пополам?»...
19 05 2026 3:25:59
Урок биологии в 7-м классе служит ознакомлению с общей хаpaктеристикой класса, многообразием и особенностями строения и поведения отрядов акул, скатов, химерообразных....
18 05 2026 20:53:32
Загрязнение окружающей среды, изменение ее человеком — одна из глобальных проблем. Лучше почувствовать эту проблему помогают примеры своей местности. Вопросы экологии чаще поднимаются на уроках географии и биологии. Поэтому мы решили объединиться и ежегодно проводить двухчасовую экскурсию....
17 05 2026 4:37:55
Урок в 7-м классе углубляет знания об отличительных чертах организации водорослей, показывает их разнообразие, знакомит с основными отделами, на которые подразделяют водоросли в зависимости от особенностей их строения, рассматривает приспособленность основных представителей к жизни в различных условиях среды, значение водорослей в природе и народном хозяйстве; продолжает формирование умений узнавать изученные водоросли, обосновывать их принадлежность к тому или иному отделу.
...
16 05 2026 16:10:34
Внеклассное занятие «Правильное питание – основа здоровья» проводится для учащихся 8-го класса, изучающих биологию человека, при изучении темы «Пищеварительная система». Древняя мудрость гласит: все болезни к нам приходят через рот. Действительно, правильное питание играет важную роль для сохранения здоровья. Что означает правильное питание, школьники узнают на данном мероприятии. Проведенное предварительное анкетирование привлечет интерес учащихся, ведь говорить они будут о том, как питаются сами....
15 05 2026 11:51:35
Работа представляет собой урок природоведения в 5-м классе по теме "Методы изучения природы" по программе А.А. Плешакова и Н.И. Сонина. На данном уроке реализуется принцип деятельностного подхода, используются групповая и индивидуальная формы работы....
14 05 2026 11:47:24
Весь урок построен так, чтобы каждый ученик мог не только получить определённые знания по теме, но и научиться делать самостоятельные выводы, прогнозировать последствия своих решений. На уроке знания выстраиваются, а не даются. Идеи этого урока – сотрудничество, сотворчество, совместный поиск – учеников и учеников, учеников и учителя.
...
13 05 2026 18:24:28
Урок знакомит учащихся с основными путями выделения продуктов обмена в организме человека, показывает особенности строения органов выделения, особенности строения почек, регуляцию мочеиспускания. Формирует представление о заболеваниях мочевыделительной системы, их причинах и основах профилактики. Показывает роль гигиены питания, питьевого и солевого режима, вредных привычек (алкоголя) на функционирование органов выделения и организма в целом....
12 05 2026 23:46:54
Урок является заключительным в теме «Генетика и селекция» в 10-м классе. На уроке раскрывается краткая история биотехнологии, сущность биотехнологических процессов, перспективы развития современной селекции, для закрепления знаний проводится компьютерная лабораторная работа....
11 05 2026 5:33:16
Тело спирогиры состоит из неветвящихся нитей, которые состоят из одного ряда одинаковых, вытянутых, цилиндрических клеток, имеющих длину от нескольких миллиметров до 8-10см...
10 05 2026 18:35:25
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.
...
09 05 2026 17:32:14
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель проекта: научить учащихся проводить научные биологические и химические эксперименты, обpaбатывать полученную информацию, анализировать и сравнивать полученные результаты, делать прогнозы, проводить социологический опрос, решать задачи с производственным содержанием, работать с компьютером, использовать Интернет....
08 05 2026 7:31:36
Урок в коррекционной школе VIII вида служит формированию представлений учащихся о закаливании организма человека, знакомит учащихся с основными правилами и видами закаливания: солнечными ваннами, воздушными ваннами, водными процеДypaми, призван показать значимость закаливающих процедур....
07 05 2026 8:26:14
Цель урока: сформировать у учащихся понятие об опылении, дать представление о видах и значении опыления....
06 05 2026 9:46:40
Важнейшие задачи, стоящие перед преподавателем биологии, – научить школьников понимать природу, воспитывать потребность в общении с ней. Решение этих задач связано с отбором средств обучения, которые пробуждают интерес, наблюдательность, эмоциональные переживания, наблюдательность....
05 05 2026 7:19:55
Технология развития критического мышления, урок-исследование, прием "знаю, хочу знать, узнал". Совместная активная работа, расширение знаний о значении для здоровья правильной осанки, посадки, походки, образа жизни. В фазе вызова - сведения о результатах диспансеризации учащихся. В фазе осмысления - заполняют графы таблицы "знаю, хочу знать, узнал". Работа с текстом, таблицами, выполняя пpaктические задания по оценке своей осанки, посадки, походки. Синквейны....
04 05 2026 18:38:48
Разработка представляет собой один из вариантов урока по теме "Приспособленность организмов и её относительность". Изучение адаптаций организмов необходимо проводить на объектах, которые приспособлены к местным условиям. На уроке в большем объеме представлена информация об обитателях Кольского полуострова.
...
03 05 2026 17:46:56
Урок комплексного изучения материала призван раскрыть взаимоотношения между организмами внутри популяции, между организмами разных видов, взаимосвязи организмов с факторами неживой природы, изучить сущность борьбы за существование как основного фактора эволюции, познакомить с ее формами....
02 05 2026 8:40:28
При подготовке к данному уроку использовались элементы проектной технологии: учащиеся класса получили задание найти и отобрать интересный материал о применении продуктов жизнедеятельности пчёл в жизни человека. При подготовке презентации использовались компьютерные технологии. В ходе урока применялись элементы здоровьесберегающих технологий: физкультминутка в конце логически законченной части урока, изменение поз учащихся в течение всего урока....
01 05 2026 6:25:45
Данный тест составлен в соответствии с программой Сонина Н.И. для 8-го класса. Разработка содержит два параллельных варианта, в которых 94% тестовых заданий ориентированы на репродуктивный уровень усвоения знаний, 75% тестовых заданий ориентированы на факультативные биологические знания. Педагогические цели тестирования – определение уровня усвоения знаний каждым учеником и классом по данному материалу темы; выявление структуры знаний на содержательном и деятельностном уровнях....
30 04 2026 20:22:18
На уроке изучается новый материал об уникальных особенностях планеты Земля, создавших условия для развития жизни. Актуализируются и формируются знания о неповторимой планете Солнечной системы и свойствах, обеспечивающих существование жизни на Земле....
29 04 2026 15:27:50
"Лишайники" - это урок изучения новой темы. Целью урока является знакомство учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности лишайников как симбиотических организмов; приспособленностью лишайников к разнообразным условиям обитания, их ролью в природе и жизни человека. В ходе урока происходит отработка понятий: "грибница", "симбиоз", "паразитизм", питание грибов и водорослей. В течение урока учащиеся работают с информационными листами, готовят сообщения, используя дополнительные источники литературы. ...
28 04 2026 22:57:23
Урок-состязание по биологии в 7-м классе – итоговое занятие в конце изучения данной темы. Этот урок расширяет и углубляет знания ребят, позволяет развивать творческий потенциал. На таких уроках дети не замечают, что они учатся, они более активны, чем на обычных уроках, и в то же время получают новые знания....
27 04 2026 5:17:10
Тема урока имеет большое методологическое и методическое значение, так как учащиеся могут на многих фактах из различных биологических наук убедиться в существовании процесса эволюции в живой природе. Урок проводится с использованием мультимедийной презентации в виде обзорной лекции. В процессе лекции используется большой фактический и наглядный материал. При рассмотрении доказательств учитель мобилизует запас знаний, который имеется у учащихся из предыдущих курсов биологии и географии....
26 04 2026 4:21:41
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....
25 04 2026 17:35:48
Урок с использованием игровых моментов как средства реализации активных форм работы, чтобы урок был результативным и познавательным.
...
24 04 2026 10:52:39
Цель урока: развивать интерес к здоровью, правильному питанию, расширять знания по теме, предметные компетенции учащихся по теме «Пищеварение»; закрепить изученный материал, определить уровень знаний, предметные компетенции учащихся по теме «Пищеварение»....
23 04 2026 17:45:30
Урок направлен на изучение наиболее распространенных видов соцветий. Прививает навыки в определении простых и сложных соцветий и в записи их схем. Раскрывает биологическое значение соцветий, формирует эстетическое отношение к окружающему миру....
22 04 2026 16:11:26
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....
21 04 2026 17:33:14
Cтатья предлагает способ создания целостного образовательного прострaнcтва для развития креативной, конкурентоспособной, здоровой личности через систему интегрированной работы учителей биологии и литературы в общеобразовательной школе....
20 04 2026 7:25:56
Представлен дидактический материал по биологии для адаптационно-развивающих диалогов....
19 04 2026 22:22:41
Древесная растительность является основным местом обитания птиц. Они используют все горизонты древесной растительности как в отношении убежища для гнезда, так и в отношении пищи....
18 04 2026 23:15:21
В современных условиях очень важно, чтобы учащиеся получали не только сумму знаний, но умели применять их на пpaктике, интеграция химических умений в биологические темы способствует формированию общеучебных компетенций, формированию более целостной картины мира в сознании учащихся. Учащиеся лучше воспринимают и усваивают материал, если им довелось при этом провести, хотя бы небольшое исследование....
17 04 2026 0:24:24
В работе показана возможность использования цифровой лаборатории «Архимед» на уроке и во внеурочное время по курсу ботаники по программе И.Н. Пономаревой. Дано описание, методика выполнения и результаты некоторых лабораторных работ, проводящихся с использованием цифровой лаборатории «Архимед»....
16 04 2026 14:27:30
![]("/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 04 2026 23:26:37
Представлен урок изучения нового материала с использованием исследовательского, проблемного методов обучения, ИКТ по программе Н.Н. Сонина....
14 04 2026 17:47:44
Разработка урока-экскурсии представляет собой урок-конструктор и может использоваться для учащихся разного возраста. Для оформления отчета по экскурсии можно использовать еще один урок, на котором предлагаю провести также викторину с использованием интеpaктивной доски. Задания для викторины представлены в приложении.
...
13 04 2026 9:42:23
Игра проводится для учащихся 7-х классов в рамках проведения предметных недель с целью повышения интереса учащихся к изучению курса «Животные». Задача игры: формировать знания о происхождении, повадках и особенностях домашних и диких животных.
...
12 04 2026 19:13:22
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....
11 04 2026 20:25:24
Разработка урока по курсу биологии (6-й класс) "Обмен веществ и энергии в клетке" поможет учителю сформировать у учащихся представления о целостности организма, взаимосвязи его жизненных функций, о взаимосвязи и взаимозависимости организмов в природе, их связи с компонентами неживой природы; подвести учащихся к пониманию основополагающих физических, химических и экологических законов и сделать это на должном научном, эстетическом и эмоциональном уровне....
10 04 2026 6:19:33
Учащиеся знакомятся с классификацией мхов, изучают особенности строения кукушкиного льна; закрепляют знания проведением лабораторной работы....
09 04 2026 17:42:53
Это заключительный урок главы "Пищеварение". Урок помогает обобщить полученные ранее знания и сформировать целостное представление о гигиене питания, о предупреждении отравлений и пищевых инфекций. Урок сопровождается презентацией, в которой рассматриваются основные разновидности "fast food" и предлагаются варианты правильного питания.
...
08 04 2026 20:13:45
Цель урока: выявление хаpaктерных признаков и черт приспособленности парнокопытных и непарнокопытных к среде обитания. Урок по игровой методике существенно повышает интерес учащихся к предмету, позволяет им лучше запоминать формулировки, определения, "раскрепощают" ученика, его мышление. Кроме того может служить отправной точкой в возникновении у ребят интереса и любви к изучаемому предмету.
...
07 04 2026 23:58:11
Урок биологии выстроен в стратегии «эффективная лекция» и приема «бортовой журнал» технологии РКМЧП. Новая информация подается в виде текстового материала, подобранного самим автором, а также в форме презентации, раскрывающей классификацию основных типов экологических взаимодействий между организмами, таких как мутуализм, комменсализм, аменсализм и другие. К уроку прилагается тестовый контроль.
...
06 04 2026 12:20:58
Парвовирусный энтерит провоцирует не только развитие профузного поноса. У собаки отмечается тошнота, рвота, она отказывается от приема пищи, а порой и воды....
05 04 2026 4:55:33
Задача урока – сформировать у учащихся систему основных понятий об этапах образовании пoлoвых клеток у животных и человека и организовать теоретическое исследование нового материала по изучению основных изменений, происходящих с клетками в различных зонах гонад, работая в парах....
04 04 2026 16:27:40
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 ::
