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:
Одно из наиболее важных достоинств логических задач заключается в том, что решение любой, даже очень простой логической задачи способствует формированию гибкости ума, преодолению основного препятствия на пути нового - освобождению мышления от шаблонов....
25 03 2026 23:54:59
В задаче необходимо, во-первых: 1) четкое знание терминов и их смысла; 2) умение сопоставлять знания таким образом, чтобы прийти к правильному выводу; 3) правильное решение задачи – это и есть полезный результат. Во-вторых, задача – это тренажер мыслительной деятельности. В-третьих, самостоятельное решение задачи – это маленькое открытие для каждого учащегося, это чувство удовлетворенности, положительные эмоции, не утомительная нагрузка, а интересная работа. Ученик начинает верить в себя – он может больше, чем сам думает о себе. ...
24 03 2026 0:11:38
В конце изученной темы проводятся уроки-обобщения и систематизации знаний, уроки осмысления и самооценки изученного. Целью таких занятий является самовыявление детьми собственных пробелов в знаниях. Итогом работы является диагностика качества усвоения изученного материала, которая проводится на следующем уроке....
23 03 2026 22:12:20
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок знакомит учащихся с классификацией копытных млекопитающих, особенностями их строения и средой обитания. Использование на уроке ИКТ повышает познавательный интерес к предмету. Ученики осознают необходимость охраны копытных млекопитающих на примере животных своего региона....
22 03 2026 20:46:49
Опыт работы в школе показывает, что именно групповая работа лучше всего помогает развитию коммуникативных способностей учащихся, развивает мышление, осуществляет дифференцированный подход в обучении. Применение групповой работы показано на примере урока биологии в 7-м классе....
21 03 2026 12:22:25
Урок раскрывает значение биологических и социальных факторов в формировании человека как существа биосоциального.
...
20 03 2026 17:35:12
Процесс учебной деятельности таит в себе богатые возможности для умственного развития ребенка и позволяет увлечь его этой деятельностью. Обучение и воспитание должно опираться на любознательность школьников. Задача учителя – увлечь ребенка самим процессом обучения, воспитать внутреннюю потребность учиться. Ребенок, увлеченный процессом учения, не столько озабочен результатом, сколько самим ходом решения....
19 03 2026 11:13:53
Обобщающий урок развивает критическое мышление и информационно-коммуникативные технологии. На уроке используются ролевые игры, развивающие творческое воображение, активность, снимающие напряжение. В групповой работе учащиеся заполняют кластер «Растительная клетка», обобщают и систематизируют знания. Выполняют самостоятельную работу по вариантам....
18 03 2026 11:46:29
Открытый урок по теме «Клетка – структурная единица всего живого» разработан для учащихся 9-го класса медицинского профиля с использованием компьютерных технологий и с выполнением тестовых работ на компьютерах. У учащихся формируется целостное представление о клетке как сложнейшей системе, которая является началом всего живого....
17 03 2026 13:41:29
Урок в 10-м классе с использованием модульной и информационной технологий. Предусмотрено: работа учащихся по группам и в парах на компьютерах, тестирование, пpaктическая работа, работа с рисунками, схемами, рейтинговая система выставления оценки. Использование информационных технологий на данном уроке выполняет две основные задачи: качественно повышает уровень наглядности урока, качественно повышает интерес учащихся к изучаемому материалу и уровень его усвоения....
16 03 2026 22:43:31
Вашему вниманию предлагается статья в которой вы познакомитесь с чёрными металлами. Узнаете о способах их получения и обработки.
...
15 03 2026 7:33:44
Предлагаемый элективный курс рассчитан на 19 часов; способствует самоопределению учащихся, развивает исследовательскую деятельность. Данный курс поддерживает и углубляет знания по биологии и экологии. Материалы курса включают в себя пояснительную записку, описание структуры программы и особенности организации учебного процесса, тематическое планирование. ...
14 03 2026 5:45:31
Большая заслуга по созданию новых пород домашних животных принадлежит выдающемуся селекционеру М.Ф.Иванову, который вывел высокопродуктивные породы свиней и овец. Работа проводилась в Аскании-Новой....
13 03 2026 9:52:24
Одним из методов коррекции и развития психических процессов детей с нарушением интеллекта является моделирование. Цель моделирования: обеспечить успешное усвоение знаний об особенностях объектов окружающего мира, о существующих между ними связях и отношениях, более точном описании этих объектов в устной речи. Данное внеклассное мероприятие – научная конференция проводится с разновозрастными учащимися, способствует формированию умений анализировать, сравнивать, обобщать изучаемый материал.
...
12 03 2026 3:52:42
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Презентация может быть использована педагогами, работающими по программе В.П. Пасечника. Форма урока: лекция, комбинированный, изучение нового материала....
11 03 2026 2:28:45
Урок представляет собой беседу о предмете экологии, её задачах, классификации экологических факторов с использованием презентации.
Фронтальная работа с изображениями. В ходе урока идет просмотр анимации «Абиотические факторы», выполнение письменных заданий с использованием дополнительного материала. Закрепление материала проводится в форме игры «Кот в мешке»....
10 03 2026 21:58:28
Игра состоит из 6-ти разделов, каждый из которых включает в себя по восемь вопросов, это: «Животные разных континентов», «Кошачьи», «Холоднокровные животные», «Члeнистоногие», «Птицы», «Вымершие животные». На экране показаны шесть животных, ребята, отвечая на вопрос учителя, показывают номер животного. ...
09 03 2026 4:52:43
Существуют удивительные организмы, которые занимают особое место в органическом мире. Их слоевище представлено гифами грибницы, обеспечивающей организм водой и минеральными солями, а одноклеточные водоросли обеспечивают их органическими веществами. Они называются лишайниками....
08 03 2026 17:33:50
Данная методическая разработка представляет собой авторский продукт – итоговое занятие за курс биологии в 7-м классе. Предлагаемая форма и содержание занятия могут быть использованы и как переводной экзамен по биологии в тех ОУ, где применяется аналогичная форма аттестации учащихся.
Целью данного занятия является обобщение и систематизация имеющихся у обучающихся знаний, полученных при изучении курса биологии, раздела «Животные», а также их углубление и расширение.
...
07 03 2026 15:43:28
В конспекте представлена организация групповой и индивидуальной формы работы учащихся по изучению нового материала с использованием текстового материала учебника биологии 5-й класс под редакцией проф. И.Н. Пономарёвой и электронных образовательных ресурсов ЕК ЦОР. Структура урока изложена в соответствии с требованиями ФГОС....
06 03 2026 8:37:28
Проектная деятельность даст возможность выйти за рамки урока и представить изучаемую проблему с разных точек зрения. Ребята учатся основам научного эксперимента, определению задач работы, выбору методов изучения данной темы, обобщению полученных результатов, способам презентации исследования.
О результативности проектной деятельности свидетельствует и успех в научной работе учеников, поступивших в высшие учебные заведения.
Здоровье человека закладывается в детстве, что определяет важное значение исследования детской популяции. При этом здоровье рассматривается как способность детского организма в процессе роста и развития адаптироваться к условиям жизни.
...
05 03 2026 12:26:21
Многие современные мыслители и политики считают нашу эпоху постиндустриальной, а нашу цивилизацию информационной. В этих условиях возникает необходимость формирования информационно культурной личности. С этой целью я активно применяю ИКТ своей работе. Я представляю урок по теме: "Биосинтез белка" в 9-м классе, как пример моего опыта по использованию ИКТ на уроках биологии....
04 03 2026 3:18:55
При использовании мультимедиа-презентаций в процессе объяснения новой темы достаточно линейной последовательности кадров, в которой показаны самые выигрышные моменты темы. На экране появляются определения, схемы, которые ребята записывают в тетрадь, мне не приходится тратить время на повторение, успеваю рассказать больше. ...
03 03 2026 19:45:38
Обобщающий урок по теме «Цитология» с целью систематизировать знания учащихся о составе, строении клеток, процессах метаболизма различных видов; дать независимую комплексную оценку знаний по теме; подготовить учащихся к ЕГЭ....
02 03 2026 10:59:14
Урок посвящен раскрытию значения нервной системы, систематизации знаний о строении нейрона, углублению понятия о рефлексе, выяснению значения всех звеньев рефлекторного пути.
...
01 03 2026 19:54:13
Педагогическая идея урока заключается в использовании дифференцированного обучения, способствующего созданию оптимальных условий для выявления задатков, развитие интересов и способностей, усвоение материала на различных уровнях, в процессе групповой, индивидуальной деятельности и работы в парах....
28 02 2026 14:54:52
Человечество подошло к порогу, за которым нужны новая нравственность, новые знания, новый менталитет, новая система ценностей. С детства надо жить в согласии с природой, ее законами и принципами. Формирование таких качеств у школьников эффективно происходит в процессе поисково-исследовательской деятельности. В основе урока лежит МАО - деловая игра, он отражает все вышесказанное, способствует воспитанию у школьников инициативы, активности, увеличивает интерес к изучению экологического состояния своей местности, экологическим проблемам своего края....
27 02 2026 12:49:47
Цель урока: сформировать знания о конкретных генетических заболеваниях, их цитологических основах: дать представление о возможных способах лечения или недопущения таких заболеваний....
26 02 2026 9:43:56
Гетерозис – это свойство организмов, которое хаpaктеризуется повышением выносливости и силы у потомков первого поколения в сравнении с родителями....
25 02 2026 16:28:13
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....
24 02 2026 21:50:32
Экологический компонент в школьном курсе биологии необходим для формирования экологической компетентности учащихся и изучения природы во всем ее многообразии. Благодаря экологическому компоненту учащиеся изучают наиболее распространенные и важные для жизни и деятельности человека виды растений и животных; рассматривают влияние антропогенного фактора на живую природу; изучают влияние среды на здоровье человека и условия его сохранения.
...
23 02 2026 23:36:57
Цель урока: формирование представления о многообразии цветковых растений; изучить отличительные признаки растений семейства пасленовых; развивать умения самостоятельно работать с учебником, атласом-определителем и натуральными объектами....
22 02 2026 1:19:41
Задачи курса – сформировать у учащихся убеждение, что физическое, психическое и духовное здоровье человека находится в прямой зависимости от образа жизни, окружающей социальной и природной среды, выработать активную жизненную позицию в области здоровьесбережения. Программа рассчитана на 34 часа. ...
21 02 2026 18:26:46
В ходе урока у учащихся формируются ключевые биологические понятия: дыхание, обмен веществ, различие и взаимосвязь процессов дыхания и фотосинтеза.
...
20 02 2026 18:11:21
Учащиеся знакомятся с новой информацией. Совершенствуют исследовательские навыки, знания и умения, учатся получать информацию из различных источников, развивают коммуникативные способности в парной и групповой работе....
19 02 2026 5:29:29
Данный материал можно использовать как для изучения нового материала в 9-м классе, так и для изучения данной темы в старшей школе. С помощью информационных технологий осуществляется проверка пройденного ранее материала, актуализируются теоретические знания учащихся по теме. Для изучения нового материала используются схемы, таблицы, фотографии, а также интеpaктивные задания.
...
18 02 2026 16:33:20
Представлен заключительный урок по курсу 8-го класса "Влияние курения на организм человека".
...
17 02 2026 14:24:44
Урок разработан для учащихся 10 класса к теме "Фотосинтез", обучающихся по учебнику "Общая биология" под редакцией Д.Беляева, Г.Дымшица. Однако, можно использовать разработку для изучения процесса фотосинтеза в старших классах для учебников других авторов....
16 02 2026 11:56:10
В статье рассказывается о созданном автором сайте, где представлены разделы и указано предназначение каждого из них. Показана разработка урока биологии для 6-го класса по учебнику В.В. Пасечника "Биология" (Бактерии. Грибы. Растения)....
15 02 2026 11:16:21
Цель урока: обобщение закрепление знаний, расширение кругозора по предмету....
14 02 2026 17:25:33
Как творческий учитель может показать детям действие естественного отбора? А можно его просто смоделировать!
...
13 02 2026 21:19:50
Цель урока – познакомить учащихся со строением цветка....
12 02 2026 23:25:44
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....
11 02 2026 13:41:43
Приспособления растений и животных, связанные с изменением внешних условий, имеют разную форму и проявления: у млекопитающих отрастает густой подшерсток, перелетные птицы меняют среду обитания, другие птицы покрываются пухом, являющийся плохим проводником тепла и пpeдoxpaняющий зимой от переохлаждения....
10 02 2026 8:55:19
Основная задача урока – усиление здоровьесберегающей направленности знаний. На уроке создаются условия для развития познавательных, творческих, коммуникативных, рефлексивных способностей школьников. Проверка ранее изученного материала осуществляется с использованием компьютерных презентаций....
09 02 2026 16:21:38
Под самостоятельной учебной деятельностью понимается любая организованная деятельность учащихся, направленная на выполнение поставленной дидактической задачи. Самостоятельная работа вынуждает, а потом приучает ученика искать ответ на вопрос, читать дополнительную литературу, давать объяснение и толкование явлениям природы, выдвигать гипотезы, т.е. в конечном итоге добывать знания....
08 02 2026 15:35:57
Предложенный материал поможет приобщить детей к театральному искусству и в игровой форме задуматься над серьезными экологическими проблемами. В выступлении могут использоваться как специально подготовленные костюмы, так и элементы костюмов, что не уменьшит художественной ценности и зрелищности постановки....
07 02 2026 16:53:10
Урок биологии в 11-м классе с целью конкретизации понятия «факторы эволюции» на материале этапов антропогенеза. На уроке у учащихся формируются представления о том, какие факторы антропогенеза на каждом его этапе являлись главными, а какие – второстепенными....
06 02 2026 8:59:13
Из дикорастущих человек вывел все культурные растения, которые он выращивает на полях и огородах, применяя основные методы селекции — гибридизацию и отбор....
05 02 2026 3:36:22
Урок проводился по технологии проектного обучения, поскольку эта методика дает возможность более полного, всесторонне систематического исследования проблемы и разработки конкретного продукта (схема, модель, сценарий, отчет, презентация и т.п.), т.е. пpaктического результата. Как правило, проект - результат коллективной работы: более того предполагает на последнем этапе рефлексию - анализ, что дает возможность объективного оценивания работы....
04 02 2026 14:30:24
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 ::
