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:
В игре проверяются знания пройденного материала: строение скелета животных, особенности процессов жизнедеятельности систем внутренних органов. Урок интегрирован с литературой, повторяются произведения о животных, поговорки. Эмоциональность обусловлена особенностью его построения — это игра двух комaнд....
05 09 2026 11:39:10
Данная работа позволяет ознакомить учащихся с трутовыми грибами, поможет им овладеть методикой изучения трутовых грибов в природных сообществах, а также оценить роль трутовых грибов в изучаемых сообществах. Данные, собранные в ходе исследования, являются основой для написания исследовательских работ, позволяют преподавателю использовать их в своей работе....
04 09 2026 16:12:14
Мною разработан цикл уроков по курсу "Животные", которые включают в себя разделы программы "Здоровье", такие как самопознание (жизнь животных в природных сообществах и их роль в жизни человека), гигиенические правила и предупреждение инфекционных заболеваний, питание и здоровье.
Урок "Многообразие паукообразных. Клещи — их роль в природе и жизни человека" из этого цикла....
03 09 2026 19:44:37
На данном уроке используются методы как внешней мотивации (рисование, исследовательская работа), так и внутренней мотивации — ориентация ученика на результат деятельности, заинтересованность ученика в самом процессе деятельности. Связь темы урока с повседневной жизнью, развитие у детей чувства прекрасного.
...
02 09 2026 3:24:28
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Предлагаемый контрольно-обобщающий урок для 7-го класса знакомит учащихся с удивительным разнообразием внешнего вида и особенностями поведения некоторых рыб, позволяет систематизировать, повторить и закрепить знания учащихся по материалу темы....
01 09 2026 7:31:32
Урок биологии обобщает и систематизирует знания учащихся об основных отрядах млекопитающих; их приспособленности к средам обитания; значении в природе и жизни человека....
31 08 2026 12:58:55
Как развить речь детей с нарушениями интеллекта? Как пополнить их словарный запас? Как научить их правильно и грамотно излагать свои мысли? На эти и другие вопросы ответит эта статья. Занимательные задания и игры помогут ребятам понять насколько богат русский язык, расширить кругозор, научиться думать и делать выводы....
30 08 2026 20:58:47
Урок биологии проведен на неделе естественных наук. Урок-проект полного цикла. Ученики, изучив материал по плоским червям, создали памятку «Предупрежден – значит, вооружен»....
29 08 2026 23:24:35
Урок-обобщение, в ходе которого систематизируются уже полученные знания по теме, показываются различия и взаимосвязь всех сторон метаболизма, выясняется, что является источником энергии для живых организмов, по каким законам термодинамики осуществляется превращение энергии....
28 08 2026 6:28:22
Материалы к уроку представлены в форме презентации. На уроке изучается особенности микроорганизмов, их использование и значение в современной технологии. Рассмотрены основные разделы биотехнологии: генетическая, клеточная и биологическая инженерия и особенности их применения на пpaктике....
27 08 2026 10:43:35
Насекомые — настоящие наземные беспозвоночные. Класс насчитывает около 1 млн. видов. Тело насекомых четко разделено на голову, гpyдь, брюшко. Голова образована четырьмя сегментами....
26 08 2026 7:54:42
Цель курса - углубить знания в изучении пpaктических основ генетики; продолжаем развивать умения использовать эти знания для решения задач по генетике и саморазвития учащихся....
25 08 2026 8:50:37
Самостоятельная работа способствует развитию мыслительных умений и навыков, предполагает проявление инициативы студентов в процессе освоения материала. Новые ФГОСы способствуют развитию именно самостоятельной работы, т.к. произошло уменьшение аудиторных часов по анатомии и физиологии. Таким образом, самостоятельная работа становится одним из главнейших условий для подготовки грамотного специалиста....
24 08 2026 21:35:55
Приоритетной задачей образовательного процесса в условиях ФГОС – формирование учебной деятельности. Именно проблемное обучение помогает школьникам включиться в решение учебных задач и обрести вкус к учебной деятельности. При проблемном обучении учащиеся имеют возможность добывать знания в процессе самостоятельной поисковой деятельности и путём коллективного обсуждения находить верный ответ....
23 08 2026 19:54:20
На уроке дается понятие о разнообразии бактерий. Раскрывается роль бактерий гниения, брожения, паразитических бактерий в природе и жизни человека. Учащиеся знакомятся со способами борьбы с бактериями, приносящими вред здоровью и хозяйству человека. На основе изучения процессов размножения и спорообразования бактерий показывается высокая степень выживаемости бактерий в самых тяжёлых условиях....
22 08 2026 4:23:18
Проект способствует развитию интереса, расширению и актуализации знаний по предметам школьной программы, развитию представлений о межпредметных связях. Создает предпосылки для развития научного образа мышления....
21 08 2026 23:37:11
Урок призван познакомить учащихся со строением плодов, их разнообразием и функциями, формировать умения работать с природными материалами, сравнивать их, развивать бережное отношение к природе, работать с учебниками. Урок с показом слайдов рассчитан на 40 минут....
20 08 2026 21:10:10
Урок предназначен для проведения в 10-м классе естественно-научного профиля. Рассматривается материал о значении ферментов в живых организмах, процессах их действия в клетке. В ходе лабораторной работы учащиеся знакомятся с действием фермента каталазы на пероксид водорода. Закрепляют умения работать с лабораторным оборудованием, проводить опыты и объяснять результаты, делать выводы....
19 08 2026 9:47:51
Вирусы имеют особое место в системе живой природы, занимая пограничное положение между живым и неживым. Задача учителя состоит в том, чтобы, использовав личный опыт учащихся, расширить их представления о вирусах, придать знаниям учащихся научный хаpaктер. Урок построен в технологии «Развитие критического мышления через чтение и письмо» и направлен на формирование у учащихся сознательного отношения к себе и миру, подразумевающего самостоятельную, осмысленную позицию, повышение коммуникативного потенциала личности....
18 08 2026 5:48:36
![Конспект итегрированного урока по русскому языку и биологии по теме "Буква [е] в суффиксе -ен- в существительных на -мя. Значение семени"](/bio-raw/img/560360100.php.jpg "Конспект итегрированного урока по русскому языку и биологии по теме \"Буква [е] в суффиксе -ен- в существительных на -мя. Значение семени\"")
На уроке учащиеся узнают о правописании суффикса -ен- в существительных на -мя, о значении семян для растений, животных, человека, учатся употрeбллять суффикс -ен- в безударном положении в письменной речи....
17 08 2026 8:27:25
Цели урока: сформировать новые анатомо-физиологические понятия о железах внутренней секреции и внешней секреции, гормонах, их свойствах и значении в жизнедеятельности организма; определить роль гормонов щитовидной, пoлoвых, поджелудочной желез, гипофиза и надпочечников в гумopaльной регуляции; показать значение знаний о гормонах для медицины....
16 08 2026 19:35:19
Наркотик заставляет нервные клетки постоянно выбрасывать в кровь эндорфины, при этом они истощаются и погибают. Человек утрачивает способность объективной самооценки. Наркотики по химическому строению схожи с ферментами и витаминами и вместо них включаются в обмен веществ. Когда всеми реакциями организма управляют наркотики, человек становится наркоманом....
15 08 2026 21:29:18
Индивидуальное развитие организма называется онтогенезом. Первый этап онтогенеза — эмбриональное развитие — в свою очередь, может быть разделен на несколько периодов: дробление, гаструляция, образование тканей и органов зародыша....
14 08 2026 9:27:29
Современная система экологического образования формирует преимущественно теоретиков. Они испытывают трудности там, где необходимо перейти от теории к пpaктике, не объяснять, а действовать. В статье представлена игра для пpaктического применения знаний и умений учащихся. Она проходит в форме соревнования двух комaнд в пять этапов: «Вода», «Жилище», «Пища», «Болезни», «Зрелища». В ней могут принять участие дети младшего и среднего школьного возраста....
13 08 2026 12:16:24
В ходе урока учащиеся знакомятся с понятиями фитоценоз, экологическими группами растений, формами взаимоотношений растений в сообществе, с приспособлениями растений к произрастанию в фитоценозе; учатся классифицировать растения на экологические группы по отношению к произрастанию в фитоценозе на основании морфологических признаков, объясняют связи между особенностями внешнего строения и особенностями среды, в которой произрастают растения, описывают ярусную структуру фитоценоза....
12 08 2026 16:51:38
На уроке прослеживается эволюция органов чувств у живых организмов. Учащиеся знакомятся с процессом регуляции деятельности организма....
11 08 2026 0:46:41
Сознание человека — это своеобразное объединение всех более простых форм отражения: ощущений, понятий, чувств и действий, иначе говоря, такая обобщающая форма отражения действительности, в которой с наибольшей полнотой выражено то, что составляет специфику человека, коренным образом отличающую его от животных....
10 08 2026 5:33:48
Игра-путешествие "Биологический поезд" проводится в качестве обобщении изученного материала. Пpaктическая ценность этой формы игры велика, так как решаются проблемы развивающего, личностно-ориентированного обучения. Задания содержат вопросы, составленные на эвристическом и творческом уровне. Применение игры повышает качество обучения, развивает творческий потенциал учащихся, расширяет и углубляет знания по предмету, способствует формированию ключевых компетенций современного образования.
...
09 08 2026 14:31:55
Представленная презентация может быть использована при изучении тем «Генетика человека», «Селекция животных»....
08 08 2026 22:27:36
На уроке формируются универсальные учебные действия с учетом потребностей и интересов учащихся знаковым полем "Размножение". Используется метапредметный подход: рисунок-схема. Урок предлагает активную групповую работу по технологическим картам. Учащиеся выявляют особенности пoлoвoго и бесполого размножения у растений....
07 08 2026 1:11:22
Урок-пресс-конференция в 8-м классе с целью расширить знания учащихся о гигиене органов пищеварения, мерах профилактики желудочно-кишечных заболеваний....
06 08 2026 23:53:55
Первый урок в теме «Индивидуальное развитие организмов» (10-й класс). Урок проводится с использованием технологии «Чтение и письмо для развития критического мышления» и строится с учетом того, что первоначальные сведения по этой теме были получены учащимися в 9-м классе. Урок строится на основе групповой деятельности учащихся.
...
05 08 2026 12:57:28
Урок-пpaктикум по теме "Рефлекс, рефлекторная дуга". На этом уроке ученики учатся работать с текстом учебника, отвечать на вопросы учителя по тексту учебной статьи и применять сразу на пpaктике полученные знания. Для этого используются специально подготовленные учителем карточки-задания для организации самостоятельной работы учащихся. Такая организация урока не способствует перенапряжению учащихся, снижает утомляемость и дает возможность ученикам с разной подготовкой и активностью проявить себя и усвоить материал урока. После такого урока-пpaктикума подготовка домашнего задания не вызывает у учащихся трудностей....
04 08 2026 8:25:15
Скорость диффузии углекислого газа из крови в 25 раз выше, чем кислорода, поэтому за счет разности 7 мм рт. ст. углекислый газ успевает выделиться из крови....
03 08 2026 18:17:56
Цель урока – познакомить учащихся с отличительными признаками и многообразием растений семейства розоцветных; показать их биологические особенности; расширить и углубить знания учащихся о многообразии растений семейства розоцветных. Во время игры ребята отгадывают загадки, выводят формулу цветка семейства розоцветных, описывают яблоню обыкновенную.
...
02 08 2026 15:36:25
Урок по биологии по теме. На уроке рассматриваются вопросы влияния и последствия негативных факторов для развития зародыша....
01 08 2026 20:59:33
В основе урока лежит реализация принципов развивающего обучения. Урок изучения нового материала построен на основе самостоятельной деятельности учащихся при работе с учебно-тематическими картами. Материал можно использовать при проведении уроков соответствующей темы для учащихся 9-х и 11-х классов.
...
31 07 2026 20:56:48
Мероприятие рассчитано на учащихся 5-6-х классов. В мероприятии прослеживается взаимосвязь биологии с другими предметами.
...
30 07 2026 7:29:11
Тело спирогиры состоит из неветвящихся нитей, которые состоят из одного ряда одинаковых, вытянутых, цилиндрических клеток, имеющих длину от нескольких миллиметров до 8-10см...
29 07 2026 3:33:31
Одна из форм внеклассной работы учителя биологии с учащимися - озеленение территории школы, выращивание цветов. В статье описывается принцип выбора цветов для украшения территории училища, их перечень и кратко агротехника выращивания. В заключение статьи приводятся высказывания учащихся о цветущей территории училища....
28 07 2026 6:41:56
На этом уроке учащимся даются четкие представление о хаpaктерных признаках трех этапов зимы. Знакомятся с зимними явлениями в неживой природе с учетом особенностей каждого этапа зимы. Урок богат не только наглядными материалами, но и стихами, загадками, пословицами и поговорками о зиме. На оставшееся время предлагается творческая работа....
27 07 2026 15:19:34
На уроке учащиеся получают новые знания по теме "Экология воды". Учащиеся работают в группах, проводят эксперимент на определение жёсткости воды, мутности, цветности, содержание железа в водопроводной воде. В ходе эксперимента учащиеся самостоятельно делают выводы, определяют роль воды в природе и жизни человека....
26 07 2026 16:21:10
Цель данного курса: через возможности элективных курсов углубить знания учащихся по биологии и заложить интерес к экспериментальной науке.
...
25 07 2026 16:45:24
Урок разработан на основе компьютерных технологий с использованием презентации. Такие уроки вызывают интерес у учащихся....
24 07 2026 7:21:31
В самом простом понимании биология - наука о жизни и развитии живых тел. Изучение в школе предмета "Биология" на вербальном уровне не создает правильного представления об изучаемых объектах и явлениях. Поэтому главной задачей учителей биологии является разумное использование в учебном процессе наглядных средств обучения.
...
23 07 2026 6:23:17
Заполнено ядро жидкостью и несколькими структурными элементами. В нем выделяют оболочку, набор хромосом, нуклеоплазму, ядрышка....
22 07 2026 20:46:19
Во время предметной недели биологии была оформлена фотовыставка "Красный цвет в природе". У нас возникла мысль о том, могут ли влиять на физиологические процессы животных вещества, определяющие красный цвет растений. Мы решили изучить этот вопрос и разработать одноименный проект....
21 07 2026 15:33:16
Экологическая викторина "Лесные жители" проводится во внеурочное время и направлена на углубление знания, полученные на уроках биологии и экологии. Хочется верить, что данная викторина поможет в воспитании чутких и внимательных к окружающему миру людей, способных удивляться красоте и совершенству природы, ответственных за её сохранение....
20 07 2026 21:15:14
Работа с подвижными моделями и объяснение нового материала в форме сказки на уроках биологии....
19 07 2026 22:55:14
Программа факультативного курса рассчитана на учащихся 6-го или 7-го класса и предполагает знакомство с основными критериями видов животных и растений. Учащиеся приобретут навыки определения натуральных объектов с помощью определителей.
...
18 07 2026 23:35:28
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 ::
