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:
Заключительный урок проверки и оценки знаний в виде игры. Такая форма урока способствует повышению интереса к биологии. Оценку получают все учащиеся. Любой ученик может проявить себя так, чтобы получить положительную оценку. Материал урока можно использовать на Неделе естествознания.
...
12 01 2026 7:29:50
Подземные побеги, как и надземные, видоизменяются, приспосабливаясь к условиям среды. Корни также нередко могут приобретать необычный вид. Видоизменения побегов...
11 01 2026 8:53:54
Урок построен по методике критического мышления. Имеет межпредметную тематику (физика, биология, экология). Работа с текстами способствует развитию системного и творческого мышления учащихся, расширяет кругозор учащихся. На уроке используется классическая музыка в современной обработке.
...
10 01 2026 4:38:23
В результате цветения образуются плоды. Однако плоды не смогут завязаться.если не произойдет опыление. Опыление Перенос пыльцы с пыльников тычинок на рыльце...
09 01 2026 5:24:55
Представлен материал конференции о взаимодействии растений, животных и природных условий в природных зонах Азии. Целью проведения конференции является продолжение формирования представления детей о связи компонентов природы....
08 01 2026 15:25:19
Цель урока: формирование знаний об особенностях внешнего и внутреннего строения земноводных как первых наземных организмов, но не порвавших связь с водной средой обитания; об особенностях размножения; о значении земноводных в природе и жизни человека и необходимости их охраны....
07 01 2026 9:55:46
Для повышения эффективности преподавания курса «Биология. Животные» мною было создано мультимедийное учебное пособие «Animals8. Эволюция животных. Мультимедийный конспект» в среде «Масromedia Director» (ныне «Adobe Director»). Имеются версии как для MacOS X, так и для Windows. В статье содержится описание интерфейса программы, освещены некоторые особенности и приемы работы с ней, а также приведены примеры «опopных конспектов», методика проведенных тестов, их результаты и интерпретация....
06 01 2026 19:41:56
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.
...
05 01 2026 1:44:32
Игра способствует развитию познавательной активности, творческих способностей учащихся; формирует логическое мышление; прививает навыки коммуникативного общения. Класс делится на комaнды, которым предлагается выполнить ряд заданий творческого и развивающего хаpaктера: кроссворд, экологическое лото, презентация алгоритма природоохранных мероприятий и т.д....
04 01 2026 8:26:13
Биологию называют наукой XXI века не только потому, что она призвана решать наиболее острые проблемы, стоящие перед человечеством на данном витке развития цивилизации, – обеспечение населения продовольствием, проблемы экологии и сохранения здоровья. Биология в какой-то степени задаёт общий вектор развития других наук....
03 01 2026 17:25:29
Урок проводится как заключительный и посвящается обобщению и систематизации тех знаний, которые учащиеся получили во время изучения темы «Птицы». Занятие рассчитано на 90 минут (2 урока в паре). Форма урока - игра. Ученики используют Smart-доску, разнообразный дидактический и раздаточный инструментарий (карточки, чучела, ЦОРы).
...
02 01 2026 1:46:40
Основная задача урока – формирование у учащихся познавательных универсальных учебных действий посредством освоения предметной информации, развитие критического мышления, творческих и коммуникативных способностей. Учащиеся самостоятельно получают информацию, переpaбатывают ее для получения необходимого результата, делают выводы....
01 01 2026 18:18:58
Завершено изучение темы "Цветок. Соцветия". Изучен довольно большой теоретический материал. Проведены самостоятельные работы. Пришла пора подвести итог, привести наши знания по изучаемой теме в систему.
...
31 12 2025 8:27:48
Урок систематизирует знания учащихся для доказательства исторического развития живого мира, выявления эволюционных закономерностей. У учеников формируется представление о жизни динозавров и их уникальных особенностях, позволившим им долгое время занимать господствующее положение на Земле, затем быстро исчезнуть. Развивается интерес к изучению истории планеты Земля, ее природы....
30 12 2025 7:31:14
Цель урока: изучить процесс энергетического обмена....
29 12 2025 20:56:21
Урок проводится с целью дать учащимся представление о генетике; познакомить их с историей открытия законов генетики; объяснить понятия «наследственность», «изменчивость», принципы решения генетических задач; применить теоретические знания на пpaктике при решении задач; сформулировать законы Г.Менделя. ...
28 12 2025 20:58:52
Предлагается модель интегрированного учебного занятия по схеме "элективный курс по биологии + информатика". С одной стороны, это обобщение самостоятельной работы учащихся по поиску и изучению разных теорий возникновения жизни на Земле. С другой стороны, на занятии изучаются технологии подготовки отчетов о проведенной исследовательской работе средствами текстового редактора MS Word, в частности, использование специальных форм текста: колонок и колонтитулов.
...
27 12 2025 1:42:27
Урок разработан для учебника: Сивоглазов В.И. Общая биология. Базовый уровень: учебник для 10–11-х кл. общеобразовательных учреждений. На уроке организуется групповая работа, в ходе которой ребята предлагают варианты решения глобальной проблемы – сохранения многообразия видов....
26 12 2025 8:50:52
Цель урока: закрепить знания о гене, генетическом ходе; сформировать умение о механизме трaнcляции, синтезе белков в рибосомах, использовать знания о механизме биосинтеза белков при решении задач по молекулярной биологии; восприятие и первичное осознание учащихся нового учебного материала; усвоение учащимися программного материала на разных уровнях обучения....
25 12 2025 21:13:40
Цели урока: познакомить учащихся со строением и функцией цветка и доказать значимость каждой жизни на земле....
24 12 2025 0:17:37
Вводный урок, на котором изучаются общие особенности организации грибов, распространения, признаки грибной клетки, типы питания, размножения и роль грибов в природе и жизни человека. Повышение интереса к изучаемой теме достигается путем использования регионального компонента государственного образовательного стандарта (стихи о грибах, грибы, занесенные в Красную книгу Мурманской области). Использование на уроке информационных технологий значительно повышает мотивацию обучающихся....
23 12 2025 0:35:53
Непрерывное движение крови по замкнутой системе полостей сердца и кровеносных сосудов называется кровообращением. Система кровообращения способствует обеспечению всех жизненно важных функций организма. У человека различают большой и малый круги кровообращения....
22 12 2025 8:21:36
Первый из трёх уроков, отведенных на изучение голосеменных растений. Урок наглядно демонстрирует возможности УМК «Сферы» для реализации деятельностного подхода в обучении, применения ИКТ....
21 12 2025 8:54:39
Цели урока: познакомиться со средами обитания животных, используя субъектный опыт учащихся; выявить приспособления животных к определённой среде обитания....
20 12 2025 7:52:24
Знакомство учащихся с новыми фактами; углубление понимания процессов, происходящих в организме человека.
Формирование умений: анализировать, устанавливать связи, подбирать аргументы, обобщать, выдвигать и доказывать свои гипотезы, переносить имеющиеся знания в новую ситуацию, планировать свою деятельность, умение позитивно оценить работу других, помочь товарищу; навыков: коммуникативной, когнитивной, конструктивной личности.
Воспитание ответственности к учебному труду, познавательного интереса к биологии, анатомии человека.
Способствовать профориентационному выбору учащихся.
...
19 12 2025 6:34:13
Данный урок-конференция проводится в качестве заключительного в теме "Закономерности изменчивости" и одним из последних в курсе 10-го класса.
...
18 12 2025 22:54:22
В статье рассматривается воспитательная и образовательная роль синквейна, методика составления дидактического синквейна, вариантность использования синквейна на уроках. Умение составлять синквейн – показатель того, что учащиеся знают учебный материал, умеют выделять наиболее хаpaктерные особенности изучаемого явления, процесса. Приведены наиболее удачно созданные, художественно оформленные синквейны....
17 12 2025 0:16:45
Урок проводится в виде деловой игры - интеллектуального турнира. На уроке разбираются следующие понятия: сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
16 12 2025 22:24:55
Урок "Галактики. Многообразие галактик" по теме "Вселенная" (предпоследний урок) проводится в 5-м классе по программе А.А. Плешакова, Н.И. Сонина. Цель урока - обеспечение условий для становления ребенка как субъекта учебной деятельности. Игровые методики применяются для стремления учащихся к творчеству, к самовыражению, самоутверждению, самореализации. Современные компьютерные технологии позволяют на этапе объяснения новой темы использовать слайд-шоу, позволяющее расширить иллюстрационный ряд, придать ему большую эмоциональность....
15 12 2025 15:16:40
Цель занятия: знакомство с законами памяти, приемами запоминания информации; усвоение знаний по теме «Земноводные»; формирование умений мотивации, самоорганизации учения; развитие интеллектуальных умений: анализировать, классифицировать факты, выдвигать гипотезу, доказать, обобщать, делать выводы; формирование ценностного отношения к окружающему миру, товарищам, самому себе, своей деятельности....
14 12 2025 6:32:33
Урок разработан по программе Министерства образования РФ по третьему варианту под редакцией Д.К. Пасечника. Использован материал интернет-ресурсов «телешкола». Занятие решает не только задачу раскрытия темы, но и показа возможностей дистанционного обучения....
13 12 2025 7:17:23
Абитуриенты, поступающие на биологические факультеты университетов, педагогических институтов, а также в медицинские и сельскохозяйственное высшие учебные заведения, нередко показывают невысокие знания по генетике — одному из наиболее трудных, но важных разделов школьной программы по биологии и показывают слабое развитие компетенций третьего уровня. Третий уровень от обучающихся требует найти закономерности, провести обобщение и объяснить или обосновать полученные результаты....
12 12 2025 21:43:49
Целью данной игры является обобщение знаний по биологии и экологии, которую учащиеся накопили за курс основной школы. Для игры создается две комaнды из учащихся 7–9-х классов.
Игра состоит из нескольких гeймов, где учащимся предлагаются различные задания, которые требуют и конкретных знаний от ребят, а также задания-угадайки, которые проверяют догадливость учащихся.
...
11 12 2025 3:59:12
Цель урока: расширение знаний учащихся о полезных ископаемых; обобщить знания учащихся о горючем полезном ископаемом торфе; расширить и углубить знания о каменном угле....
10 12 2025 21:47:34
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Деление клетки – тема, изучаемая в школе, привлекает внимание учащихся. На примерах можно показать, как развивается клетка. В дальнейшем к этой теме можно будет вернуться при индивидуальном развитии и изучении генетики....
09 12 2025 7:10:50
В ходе урока происходит знакомство с некоторыми наследственными болезнями и причинами их возникновения, далее организуется работа в группах по первичной экспертизе «продуктов нового поколения», формулируются правила сохранения здоровья человека, а также ученики знакомятся с современными достижениями в области генетики, связанных с репродуктивным здоровьем человека....
08 12 2025 22:57:23
Цели урока: изучить химический состав клетки; коррекция логических форм мышления (сравнение, обобщение, классификация, умозаключения); развитие речи; воспитание нравственной культуры общения....
07 12 2025 1:21:12
В первой половине XIX в. уже был собран огромный материал из различных областей естествознания, свидетельствующий в пользу эволюции....
06 12 2025 23:10:18
Данная работа проводится при завершении изучения темы «Дыхание» в 8-м классе. На примере этой темы учащиеся решают важную задачу: доказывают связь биологии с другими науками. В данном случае речь идет о принципе междисциплинарности, который положен в основу инновационной модели обучения. Этот принцип позволяет учащимся представлять целостную картину мира и способствует выявлению лидеров в разных областях знаний....
05 12 2025 1:52:26
План-конспект урока "Сравнение митоза и мейоза" составлен для занятия, которое рассчитано на один академический час для химико-биологического профильного класса. Урок проводится в форме пpaктического занятия, на котором учащиеся выполняют 3 пpaктических задания и защищают их. Работа сопровождается показом интеpaктивных моделей и презентации. Занятие проводится после двух парных лекционных занятий: "Клеточный цикл. Митоз" и "Мейоз" и носит хаpaктер обобщения и контроля знаний. Контроль на уроке предлагается в форме задания части В контрольно-измерительных материалов ЕГЭ на соотнесение способов деления клетки и черт различия между ними....
04 12 2025 14:33:39
На данном уроке обобщаются знания о материальных основах наследственности и изменчивости, отpaбатываются символика и терминология, необходимые для решения задач, определяется степень усвоения категориального аппарата темы.
...
03 12 2025 10:50:24
Данная разработка предлагает проведение зачетного урока по теме "Пищеварительная система". На уроке используется групповая работа. Эта методика позволяет в течение одного урока опросить всех учеников в классе, еще раз повторить наиболее сложные вопросы темы. Ее можно использовать при проведении зачетного урока любого раздела биологии.
...
02 12 2025 19:33:53
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
На уроке закрепляются знания учащихся о стадиях эволюции человека, факторах антропогенеза; актуализируются понятия «вид», «критерии вида» и на этой основе происходит доказательство существования одного вида «Человек разумный», представленного расами; рассматриваются механизмы, которые лежат в основе формирования человеческих рас....
01 12 2025 3:45:51
Урок по биологии в 8-м классе расширяет знания учащихся, формирует представления о строении зрительного анализатора, о том как и при каких условиях человек видит изображения. В ходе урока происходит овладение наиболее важными понятиями и терминами. Использование презентации на уроке способствует активизации внимания учащихся, более красочному оформлению урока, помогает развитию познавательного интереса к предмету....
30 11 2025 13:29:58
Инстинкты — это сложная совокупность безусловных рефлексов, являющихся одной из форм приспособления животных к условиям жизни. Инстинкты хаpaктеризуются стереотипностью действий, для которых толчком служат внешние раздражения....
29 11 2025 23:33:15
Урок биологии применяет развивающие технологии. Методы, применяемые на уроке, – словесное изложение знаний, синквейн, презентация, тренажер, моделирование, тестирование. Цель: развитие активной познавательной деятельности в работе с учебником и гербарным материалом....
28 11 2025 15:27:41
Урок является обобщающим по теме «Селекция» и сочетает в себе проверку степени усвоения, закрепление, систематизацию знаний и терминологии по пройденной теме, самоконтроль и самооценку. Проверка знаний сопровождается яркой презентацией и подготовка к сдаче ЕГЭ по биологии....
27 11 2025 14:49:31
В данной работе использован метод проектов, который позволяет развивать познавательные интересы учащихся, умения самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном прострaнcтве. Данный проект поможет детям проявить себя, обрести уверенность в собственных силах, благоустроив школьный двор....
26 11 2025 10:33:43
Интегрированный урок-панорама по природоведению формирует у пятиклассников способность открывать страницы прошлого в изучении вопросов мироздания, таких наук как астрономия, история, биология, литература, постигать их смысл и ценность. Позволяет формировать у учащихся целостную научную картину происхождения нашей планеты Земля.
...
25 11 2025 23:41:57
В материале описано занятие для учащихся детского объединения «Юный зоолог», возраст 12–14 лет. Песец рассматривается как организм, обладающий рядом морфологических и поведенческих адаптаций, необходимых для существования в условиях тундры. Приемы, используемые на занятии, помогут достичь познавательной активности ученика и успешного освоения им нового материала....
24 11 2025 3:31:41
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 ::
