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 ходе урока используется групповая работа, что позволяет каждому ученику почувствовать себя успешным, снимает синдром тревожности. На уроке проверяются знания терминологии, умение на пpaктике применять знания (решение биологических задач), а также умения сравнивать, классифицировать и обобщать изучаемые факты и явления.
...
02 10 2026 16:28:53
Урок с презентацией по курсу биологии для 6-го класса по программе Н.И. Сонина поможет учителю раскрыть сущность обмена веществ и превращения энергии в живых организмах. Компьютерная презентация с настроенной анимацией позволяет обучающимся раскрыть особенности процессов, составляющих обмен веществ у растений и животных, и выявить значение обмена веществ и энергии для жизни на Земле....
01 10 2026 22:57:47
В настоящее время одной из важнейших проблем нашей республики и не только является проблема экологического образования. Экологическая тропа создается детьми прежде всего для самих же детей, ради их обучения и воспитания. Это одна из привлекательных форм организации их деятельности в системе экологического образования и воспитания. Если она правильно организована, то позволяет учащимся с разных сторон раскрывать свои творческие возможности, сочетать умственный и физический труд....
30 09 2026 21:41:47
Данный урок – урок-сообщение, подготовленный учащимися. В процессе урока ребята делятся знаниями со своими одноклассниками, сопровождая рассказ слайдами, выполненными в PowerPoint, с изображением схем, рисунков, что придает большую эмоциональность выступлению и способствует повышению восприятия информации. Закрепление материала проводится в игровой форме....
29 09 2026 9:57:51
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Формируется представление о голосеменных растениях, ученики знакомятся с разнообразием голосеменных. Раскрывается экологическое значение растений, приспособленность к жизни в суровых условиях. Показывается их роль в природе, использование человеком....
28 09 2026 7:32:39
В статье представлен модульный урок по изучению особенностей строения и образа жизни млекопитающих животных; систематике и ознакомление с некоторыми отрядами класса Млекопитающие.
...
27 09 2026 5:35:51
Вегетативное размножение — это размножение частями растений: побега, корня, листа либо группами соматических клеток этих органов. Такое размножение — одно из приспособлений для образования потомства там, где затруднено пoлoвoе размножение....
26 09 2026 23:16:33
Заболевание считается фактически не излечимым. После устранения возбудителя инфекции из организма собаки, возникают сильнейшие реакции аллергического типа....
25 09 2026 19:50:23
Представлены четыре нетрадиционные (альтернативные) лабораторные работы по зоологии, которые могут быть проведены как на уроках (вместо программных), так и на занятиях кружка, факультатива или элективного курса. ...
24 09 2026 8:53:59
Данный урок помогает учащимся понять происхождение птиц от древних пресмыкающихся. Пpaктическая часть позволяет получить знания о приспособленности птиц к полету. На уроке используются межпредметные связи, раскрывающие значение в хозяйственной деятельности человека....
23 09 2026 5:47:49
Сегодня нравственность - категория наиболее важная как для человека, так для и общества в целом. Но качество это не врожденное, генетический код не передает его из поколения в поколение. Поэтому, утверждая понятия долга, чести, высокоразвитого гражданского самосознания, нельзя забывать, что первична здесь не природа, а воспитание.
...
22 09 2026 19:41:22
При изучении раздела "Пищеварение" целесообразно проведение урока "Гигиенические условия нормального пищеварения", в ходе которого необходимо разъяснить учащимся гигиенические условия нормального пищеварения, познакомить их с профилактикой пищевых отравлений и желудочно-кишечных заболеваний. Особенно важно акцентировать внимание на тех факторах, которые оказывают значительное нeблагоприятное воздействие на организм человека и являются факторами риска. К их числу относится в первую очередь употрeбление алкоголя, а также курение.
...
21 09 2026 21:21:49
Автор знакомит учащихся с особенностями строения голосеменных растений, их многообразием и значением....
20 09 2026 15:10:56
В курсе изучения естественных дисциплин важное место уделяется пониманию экологических проблем современности – как локального, регионального, так и глобального хаpaктера. Одним из трех "подарков" человека самому себе является проблема парникового эффекта. ...
19 09 2026 0:30:19
При проведении данного урока используется интеpaктивная доска Aktiv Board, которой дети хорошо владеют. На уроке можно услышать голоса птиц, проверить свои знания об основных признаках птиц, нажимая на цифры в флипчарте, расположенные справа. Интеpaктивная доска предоставляет большие возможности в составлении анимации, которая на данном уроке применялась во флипчарте «Жизнь птиц водно-болотных угодий.
...
18 09 2026 2:59:56
Большой интерес учащихся вызывают занятия, на которых они могут не только приобрести новые знания, но и сами могут выступить в роли учителя, в данном случае - «экскурсовода». В разновозрастной группе кружка всегда есть учащиеся старшего возраста, интересующиеся наукой и овладевшие первичными навыками научного поиска. В процессе занятия они делятся своими знаниями с младшими товарищами.
...
17 09 2026 13:44:35
Данная тема всегда вызывает затруднения при изучении её учащимися. Обдумывая каждый этап урока, поняла, что ученики должны сами вовлекаться в изучение нового материала. В этом помогла презентация к уроку. Анимация, использованная на уроке, наглядно показывает сложные процессы обмены веществ....
16 09 2026 0:49:26
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....
15 09 2026 21:20:29
Данный урок позволяет сформировать основные знания о мхах как об одном из
важнейших отделов растений....
14 09 2026 21:18:53
С помощью контекстных задач можно наглядно показать, где и как применяются знания предмета, обратить внимание на моменты нашей жизни, которые часто остаются незамеченными. Такие задачи учат сосредотачиваться на необходимом, принимать к сведению побочные и поучительные факты....
13 09 2026 1:50:16
Игровая форма урока повышает интерес учащихся к предмету, развивает взаимоуважение, умение работать в группе. Урок составлен на основе материалов, изложенных в учебнике для 6-го класса Пономаревой И.Н., Корниловой О.А., Кучменко В.С. "Биология: Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники"....
12 09 2026 16:39:11
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.
...
11 09 2026 14:23:16
Обобщающий урок – закрепления полученных знаний в ходе изученных разделов по темам: «Кровообращение», «Дыхание» и «Пищеварение». Урок построен с оптимальным чередованием различных видов деятельности, неодинаковых по продолжительности, трудности и утомительности, учтена динамика работоспособности обучающихся.
...
10 09 2026 19:13:59
Особенностью современного этапа обучения в школе является огромный поток информации, предлагаемой учащимся для усвоения. Как ориентироваться человеку в условиях «информационного бума»? Существует комплекс общеучебных приёмов и методов, способствующих эффективной работе учащихся с различной информацией. С некоторыми из них можно познакомиться на уроке информационной культуры....
09 09 2026 18:36:57
Урок-экспедиция помогает активизировать познавательную деятельность учащихся. Учащиеся знакомятся с лекарственными растениями сообщества болота своей местности, их лечебными свойствами.
...
08 09 2026 14:38:30
Использование ИКТ делает урок современным, научным и содержательным. Предлагается опыт использования УМК авторов В.Б.Захарова Н.И.Сонина «Биология. Многообразие живых организмов.7 класс». В основе урока – интеpaктивная и самостоятельно-поисковая деятельность учащихся.
...
07 09 2026 22:16:56
Урок-модуль, на котором изучаются взаимоотношения между живыми организмами, выясняется, каким образом обеспечивается биологическое разнообразие и равновесие в экологической системе. На уроке создаются условия для повторения ранее изученной информации, а также продолжается подготовка обучающихся к ЕГЭ по биологии....
06 09 2026 20:37:13
Цель урока: определить суть научных экспериментов по созданию нового типа безупречных граждан в годы революции и гражданской войны; дать представление о сложности и многообразии жизни, в которой за всё приходится отвечать самому. Для анализа представлены следующие произведения: Ч.Айтматов «Тавро Кассандры», роман М,Булгакова «Собачье сердце». На уроке проанализированы исследования Н.Кольцова, А.Богданова, И.Иванова, И.Павлова в области евгеники и экспериментальной биологии....
05 09 2026 17:28:48
На уроке дается общее понятие о витаминах, их роли в жизнедеятельности человека.
В первой части рассказывается об истории открытия витаминов, дается краткая хаpaктеристика некоторых групп - A, B, C, D, K, и их роли. Даются сведения о продуктах питания, особо богатых основными витаминами. Рекомендуются способы и сроки их хранения. Во второй части урока проводится лабораторная работа "Определение содержания витамина С в некоторых продуктах". Работа основана на свойствах аскорбиновой кислоты обесцвечивать йод. Определяется содержание витамина в соках лимона, яблока, кипяченом соке. Разъясняется значение искусственных препаратов витаминов. В заключение урока решаются познавательные задачи для закрепления материала.
...
04 09 2026 22:38:43
Данная работа предусматривает исследование видов загрязнения, основных загрязнителей биосферы. Цель работы: формирование экологического мышления и основ экологической культуры человека....
03 09 2026 10:13:33
Урок проводится в 5-м классе в соответствии с современными требованиями ФГОС по программе В.В.Пасечника «Линия жизни», Просвещение. Урок освоения новых знаний с опорой на уже имеющиеся знания из курса «Окружающий мир», что позволяет расширить рамки изучаемого на уроке. Используется технология проблемного обучения, работа в группах и современные информационные технологии. Учащиеся используют в работе мобильный класс, цифровой и световой микроскопы....
02 09 2026 12:24:17
Интеллектуальная игра "Анатомическая викторина" с элементами КВН является примером успешного использования игр в пpaктике преподавания естественно-медицинских дисциплин студентам из числа лиц с ограниченными возможностями здоровья по зрению....
01 09 2026 1:41:59
Урок поможет при создании общего представления о строении эукариотической клетки на основе раскрытия мембранного принципа; формированию знаний о строении и функциях главных частей клетки....
31 08 2026 20:14:19
Предлагаемый вариант урока обеспечивает гармоничное сочетание традиционных и мультимедийных средств организации, разнообразных форм активной познавательной деятельности учащихся....
30 08 2026 18:58:15
Урок расширяет представление о здоровом образе жизни, формирует умение систематизировать и анализировать информацию, полученную на уроках биологии и из средств массовой информации. В ходе урока развивается творческое мышление, воспитывается чувство ответственности за свое здоровье и окружающих людей....
29 08 2026 2:14:13
Данный урок для учащихся 7-го класса, обучающихся по программе Н.И. Сонина знакомит с особенностями строения и жизнедеятельности лишайников как симбиотических организмов; показывает приспособленность лишайников к разнообразным условиям обитания, их роль в природе и жизни человека. Структура урока рассчитана в основном на самостоятельную работу учащихся, способствует развитию речи, логического мышления, коммуникативных способностей....
28 08 2026 23:33:55
Представленный урок открывает раздел «Генетика», изучаемый в курсе «Общая биология» в 10–11-м классе. Использование литературных произведений, исторических фактов, творческих заданий делают его насыщенным, интересным и познавательным.
...
27 08 2026 1:57:33
Борьба противоположностей - это основной закон Природы, а что касается парадоксов, то вот что об этом говорит писатель Игорь Росоховатский: "Человек как личность состоит из парадоксов. Сколько бы он ни имел, ему все мало. Это и плохо, и хорошо. Плохо потому, что из-за этого качества он совершает необдуманные поступки, разрушая согласие между Природой. Главной целью данной работы является воспитание нравственного отношения к природе как основе жизни и творческого развития"....
26 08 2026 23:41:53
Это урок промежуточного повторения и контроля знаний, проводится после изучения всех планет Солнечной системы. Урок проходит в игровой форме. Большое количество репродуктивных заданий и подсказок на доске поможет справиться с материалом даже самому учащемуся.
...
25 08 2026 21:36:30
«Ткани растений» — одна из сложных, но и одна из основополагающих тем Ботаники. ЕГЭ часто встречаются вопросы именно на эту тему. Во многих учебниках и пособиях она дается поверхно…...
24 08 2026 0:55:10
Внешний вид, хаpaктерные признаки, размеры и строение класса костных и хрящевых рыб. Места их обитания и описание представителей отрядов....
23 08 2026 3:56:12
Средство модульного обучения – модуль – это целевой функциональный узел, в котором объединены учебное содержание и приемы учебной деятельности по овладению этим содержанием. Это инструкция по достижению цели учебно-познавательной деятельности, индивидуальная программа, содержащая целевой план действий, банк информации, указания по осуществлению самоконтроля, самооценки, самоанализа....
22 08 2026 6:29:14
Учащиеся на уроке рассматривают строение подземных видоизменённых побегов и устанавливают черты сходства с надземным побегом. Развивают умение определять органы растения, выделять их биологическое и хозяйственное значение. Продолжается развитие навыков работы с наглядными пособиями и живыми объектами (клубнями картофеля, луковицей репчатого лука, корневищами растений)....
21 08 2026 19:38:42
Цели урока: ввести понятие о грибах, показать их значение; узнать о многообразии грибов и строении шляпочных грибов; познакомиться с грибами съедобными и несъедобными; разъяснить и записать правила сбора грибов....
20 08 2026 10:21:30
В конспекте урока представлена разработка самостоятельной работы для учащихся 8-го класса. Данная работа может быть предложена ученикам, как при изучении нового материала, так и при закреплении или проверке знаний....
19 08 2026 7:58:12
Урок-путешествие, целью которого является сформировать представление о витаминах и авитаминозах, нормах рационального питания, развивать творческое мышление и интеллектуальные способности учащихся, а также эстетическое и физическое воспитание учащихся....
18 08 2026 8:51:20
Для проведения физкультминуток на уроках анатомии в 8-м классе были подобраны упражнения, соответствующие темам уроков. Например, на уроке "Осанка" выполняются упражнения "Птица перед взлетом". При изучении зрительного анализатора делаются упражнения для глаз, способствующие профилактике миопии. При изучении дыхательной системы выполняется упражнение по методике Стрельниковой, которое помогает постановке голоса, укреплению дыхательных мышц. Используя упражнения можно улучшить здоровье детей....
17 08 2026 23:33:17
Следует помнить, что не природе нужна защита (она сильнее человечества), а людям, чтобы жить.
...
16 08 2026 22:31:13
В уроке применены технология развития критического мышления, работа в группах и парах, индивидуальная работа с тестами, самопроверка. В конце урока в качестве закрепления проводится лабораторная работа "Рассмотрение митоза в корешке лука".
...
15 08 2026 9:56:39
Урок проводится в 11-м классе с использованием компьютерных технологий. Класс заранее получает задания, разбивается на творческие группы. Каждая группа готовит свою компьютерную презентацию и затем защищает её. В конце урока проходит обсуждение с классом проблемных ситуаций, и предлагаются их решения. В завершение, проводится письменное тестирование по 2-м вариантам....
14 08 2026 3:23:56
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 ::
