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:
Чтобы уметь отвечать на географические вопросы, ученики должны уметь собирать информацию из ряда источников различными путями. Технологическая карта урока по теме "Реки" предполагает развитие у учащихся общеучебных и специальных умений и навыков работы с разными источниками информации, использование компьютерной поддержки процесса обучения, применения технологии критического мышления....
15 07 2026 22:12:55
Занятие с целью познакомить учащихся с жизнью деревьев и кустарников зимой, с особенностями их формы, окраски, ветвления, расположения почек, с приспособленностью растений к зимним условиям....
14 07 2026 3:14:13
В данном уроке отражены вопросы возникновения жизни на Земле. С древних времён и до наших дней существовали различные концепции по этому поводу. В настоящее время живое происходит только от живого, но вопрос возникновения жизни на Земле остаётся открытым.
...
13 07 2026 12:56:57
В ходе урока раскрываются особенности воздушного питания растений как основы их жизнедеятельности; показывается космическая роль растений в формировании атмосферы Земли; формируется понятие «фотосинтез».
...
12 07 2026 23:58:35
В ходе урока учащиеся знакомятся с птицами антропогенного ландшафта, раскрываются биологические особенности, особенности "поведения", наследственные изменения, возникшие в процессе эволюции под воздействием антропогенного фактора....
11 07 2026 6:28:23
Класс Paкообразные имеет незамкнутую кровеносную систему. На спинной стороне тела расположено пятиугольное сердце. Из сердца кровь идет в полости тела, снабжая органы кислородом и питательными веществами, затем по сосудам поступает в жабры и обогащенная кислородом снова возвращается в сердце....
10 07 2026 17:12:32
Урок является итоговым по теме «Опopно-двигательная система». К уроку учащиеся готовят небольшие сообщения. В конце урока проводится тестовая работа на проверку конкретных знаний по изученной теме. На уроке ведётся пропаганда здорового образа жизни.
...
09 07 2026 20:32:16
На уроке ученики рассматривают типы взаимоотношений между организмами и выявляют их значение. В групповой деятельности ученики используют исследовательский метод работы, учатся оформлять творческую работу в виде проекта, публично защищать результаты творческой деятельности....
08 07 2026 18:49:20
Представленный материал содержит конспект и технологическую карту урока, презентацию, которая позволяет увеличить прочность усвоения нового материала. Возможность использования презентации для самостоятельной работы учащихся вне урока....
07 07 2026 8:28:28
Урок расширяет и систематизирует знания учащихся о многообразии и происхождении культурных растений. На уроке учащиеся узнают, возможно ли введение в культуру новых растений....
06 07 2026 15:17:53
На уроке учащиеся знакомятся с работой эндокринного аппарата. Все результаты представляются на рабочем листе, который будет у каждого учащегося. Цель урока: сформировать новые анатомо-физиологические понятия – о гумopaльной регуляции и эндокринном аппарате человека....
05 07 2026 8:16:48
Изучение клеточного уровня организации жизни требует у учащихся развитого образного мышления. Цель моей работы – показать возможности новых технологий, методов и приемов, позволяющих развивать образное мышление при изучении растительной клетки и клеточной теории (тем, требующих большого иллюстративного материала и исторического подхода к изучению фактов)....
04 07 2026 15:23:43
Внеклассное мероприятие подготовлено к «Международному дню птиц», которое отмечается ежегодно 1 апреля. Проводится в форме викторины. Цели мероприятия: развитие умения применять теоретические знания и пpaктические умения по биологии в решении интеллектуальных задач по орнитологии; развитие мышления, наблюдательности, самостоятельности учащихся в познании живой природы; воспитание культуры общения, потребности в познавательной деятельности и ценностное отношение к знаниям....
03 07 2026 4:15:10
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: развитие умений применять биологические знания на уроках других учебных дисциплин; расширение знаний о мире насекомых, развитие наблюдательности, умения выделить хаpaктерные особенности насекомых; научить анализировать конструктивные особенности природного объекта....
02 07 2026 19:24:22
В статье представлен опыт работы, способствующий формированию у учащихся проектных умений: мыследеятельностных, презентационных, коммуникативных, поисковых, информационных. Предлагаются подходы к решению проблемы отработки проектных умений в полном объёме в урочной деятельности по одному предмету. Описываются виды урочных занятий для формирования проектных умений, в том числе в специально организованной деятельности. ...
01 07 2026 11:44:22
У животных, размножающихся поповым путем, индивидуальное развитие, как и у растений, охватывает время от оплодотворения до cмepти и подразделяется на периоды....
30 06 2026 11:14:53
Данный электронный ресурс можно использовать при проведении урока в 11-м классе по теме «Вымирание организмов» на этапе объяснения нового материала. Наглядные средства данной презентации являются иллюстрацией основных блоков данной темы: направления эволюции живого мира, причины вымирания организмов, особо охраняемые природные территории Волгоградской области....
29 06 2026 0:18:37
Целью данного урока является знакомство учащихся с особенностями строения, функциями и местом расположения различных типов тканей в организме. Используя различные методы, учащиеся приходят к правильным ответам и делают соответствующие выводы. Совершенствуются навыки пpaктической работы, работы с учебником, дополнительной литературой....
28 06 2026 20:44:17
Заполнено ядро жидкостью и несколькими структурными элементами. В нем выделяют оболочку, набор хромосом, нуклеоплазму, ядрышка....
27 06 2026 17:46:19
Урок построен на интеграции здоровьесберегающих технологий, содержит межпредметные связи пpaктически со всеми предметами, изучаемыми в 7-м классе, носит пропедевтический хаpaктер, построен с учетом возрастных и личностных особенностей детей....
26 06 2026 2:15:54
Элективный курс "Экологический калейдоскоп" помогает учащимся овладеть элементарными навыками исследовательской деятельности в природе, сформировать новый стиль мышления, как средство преодоления экологического кризиса. Курс рассчитан на учащихся 13–15 лет, содержит 3 раздела: введение, мониторинг окружающей среды, итоги работы. Занятия курса носят в основном пpaктическую направленность. ...
25 06 2026 12:12:19
На уроке учитель старается привить первоклассникам любовь к природе и окружающему миру, учит детей отличать перелётных птиц от зимующих....
24 06 2026 13:13:57
Урок-игра обобщяет и проверяет знания учащихся о законах наследования и их цитологических основах, о закономерностях изменчивости, ее формах, о методах изучения наследственности человека....
22 06 2026 2:54:27
Основная организационная единица при концентрированном обучении – учебный блок. Суть его в том, что учащийся непрерывно, в течение относительно продолжительного времени изучает материал одного-двух предметов. В статье приведена разработка блока, состоящего из урока-лекции, урока-самопогружения, урока-пpaктикума, урока-зачета.
...
21 06 2026 12:11:39
Разработка урока с помощью методических рекомендаций «Уроки зоологии», автор Н.С.Филатова. На уроке продолжают формироваться понятия о живом организме, об эволюции и даются новые: о простейшей диффузной нервной системе, рефлексе, регенерации, лучевой симметрии. В зависимости от местных условий урок можно проводить с помощью живых организмов....
20 06 2026 6:47:12
Год за годом сокращается площадь ледников. Участились случаи погодных аномалий, увеличилось количество циклонов. Изменения климата уже привели к разрушению некоторых экосистем и угрожают существованию миллионов людей. Это только начало! Мы можем помочь природе! В решении проблемы глобального изменения климата необычайно важна роль каждого человека. Мы можем помочь сократить выбросы парниковых газов. Действовать надо прямо сейчас!...
19 06 2026 22:21:24
Предлагается четыре варианта задач по генетике. В каждом варианте три задачи по моногибридному скрещиванию, дигибридному скрещиванию и скрещиванию, сцепленному с полом.
...
18 06 2026 2:53:36
В статье представлен конспект урока по биологии в 5-м классе, в котором использованы текстовой материал учебника биологии 5-го класса под ред. проф. И.Н.Пономарёвой, задания рабочей тетради к учебнику, презентация и электронные образовательные ресурсы ЕК ЦОР....
17 06 2026 2:50:34
Задачи: расширить знания учащихся по особенностям выращивания плодово-ягодных культур; показать межпредметную связь математики и биологии; способствовать развитию приемов умственной деятельности....
16 06 2026 7:40:43
На уроке содержание обучения представляется в информационных блоках, усвоение которых осуществляется в соответствии с целью. Каждый ученик получает от учителя советы в письменной форме, как рациональнее действовать, где найти нужный учебный материал и т.д....
15 06 2026 10:16:17
На уроке используются различные виды деятельности учащихся: изучение нового материала в виде лекции, пpaктическое закрепление нового материала на лабораторной работе. Материал достаточно широко охватывает спектр знаний о биохимии ферментов и их роли в организме, имеет пpaктическую направленность при обучении спортсменов училища.
...
14 06 2026 21:49:50
Мероприятие знакомит учащихся с легендами и преданиями о цветах, воспитывает бережное отношение к природе. Проводится в сопровождении компьютерной презентации....
13 06 2026 3:13:47
Наше время хаpaктеризуется возросшей информированностью во многих областях науки и техники всех слоёв населения, в том числе и учащейся молодёжи. В этих условиях у современного школьника трудно вызвать удивление, изумление, приподнятое эмоциональное состояние, то есть чувства, которые в значительной степени питают стремление к знанию. Это, на мой взгляд, и обязывает искать пути, которые позволили бы обыденную, будничную учебную работу сделать более одухотворённой. Здесь я и прибегаю к тому, что использую на своих уроках поэзию, живопись; но особенно часто прибегаю к жанрам устного народного творчества....
12 06 2026 4:40:19
Занятие ставит основной целью формировать знания о современных методах создания и использования биологических объектов, современных методах в селекции....
11 06 2026 9:43:49
Одной из целей преподавания биологии является развитие творческого воображения (РТВ) у учащихся, т.к. творческие способности позволяют: расширить, углубить и переосмыслить уже имеющиеся знания; повысить познавательный интерес к предмету; реализовать творческие способности; обеспечить детям максимальную возможность активной деятельности. Творческое воображение можно и нужно развивать, особенно у детей. Чем меньше возраст, с которого начинаются занятия, тем выше результаты в будущем. Во многих школах города вводятся курсы ТРИЗ и РТВ, но эти предметы зачастую не связаны с теми дисциплинами, которые изучают учащиеся в школе. Происходит разрыв теории и пpaктики. В своей работе я попыталась совместить методики ТРИЗ и РТВ и уроки биологии и предлагаю некоторые варианты использования ТРИЗ и РТВ на уроках биологии....
10 06 2026 15:54:23
Разработка позволяет обогатить знания учащихся о влиянии биотических факторов на организм, рассмотреть вид и популяцию с новой для учащихся - экологической - точки зрения, а также обратить внимание на сложность проявления биотических связей (прямые, косвенные, односторонние, двусторонние) и их главные результаты для жизни видов....
09 06 2026 8:22:46
Урок рассматривается по программе углубленного изучения биологии в 7-м классе «Многообразие живых организмов», составленной в соответствии с государственным общеобязательным стандартом общего среднего образования по предмету. Урок знакомит учащихся с альтернативными таксономическими категориями, расширяет кругозор. Данная тема не предусмотрена в школьном курсе биологии, но дает возможность учащимся расширить представления о многообразии органического мира....
08 06 2026 6:31:19
К наиболее эффективным формам представления материала по биологии следует отнести мультимедийные презентации. Использование мультимедийных презентаций целесообразно на любом этапе изучения темы и на любом этапе урока. Презентация дает возможность учителю проявить творчество, индивидуальность, избежать формального подхода к проведению уроков.
...
07 06 2026 7:49:19
Расширяются знания о коже. Учащиеся учатся создавать мини-проекты, применяют элементы исследования....
06 06 2026 6:52:38
Урок природоведения в 5-м классе проводится в рамках курса «Природоведение. Введение в биологию и экологию» (Т.С.Суховой, В.И.Строганова). Акцент делается на двух функциях: укрепление растений в почве, где важно сформулировать представления о малой подвижности растений; поглощение воды с растворенными минеральными веществами, так как эти знания необходимы для усвоения понятий о роли растений в круговороте веществ....
05 06 2026 4:26:43
Умение перенести знания одного предмета при усвоении другого вносит в деятельность учащихся большую целенаправленность при решении определенных задач, повышает активность самостоятельных методов работы, выpaбатывает логическую последовательность в реализации различных проектов. Примером создания подобных разработок является создание различных межпредметных проектов с использованием среды Visual Basic for Application....
04 06 2026 13:27:23
Данная работа ставит своими целями: повторить, закрепить и обобщить знания о строении клетки и её функциях; продолжить формирование умений сравнивать, обобщать, анализировать, делать выводы, аргументировать, работать в группе; развивать логическое мышление, творческие способности; убедить в важности изучения клетки для научно-технического прогресса.
...
03 06 2026 23:32:14
Материал урока представлен в сжатой компактной форме концептуальной таблицы и графических схем «фишбоун» и «синквейн». На каждом этапе урока предусмотрена различная деятельность: игра, самостоятельная, словарная работа, с учебником и наглядным материалом. Урок содержит методические приемы, рефлексии, стимулирования познавательной деятельности. Контроль на каждом этапе урока. Дифференцированный подход ‒ в индивидуальных «картах знаний»....
02 06 2026 0:42:38
На данном уроке по теме «Эритроциты» представлена презентация, которую подготовили ученики....
01 06 2026 8:59:19
Лабораторный пpaктикум по биологии в 10-м классе с целью пронаблюдать некоторые физические и химические свойства органических веществ в клетке. Пpaктикум рассчитан а 2 урока, сопровождается показом мультимедийной презентацией.
...
31 05 2026 13:27:50
В статье описывается опыт работы по данной теме. Организация учебно-исследовательской деятельности учащихся на уроках биологии является одним из путей развития познавательной активности учащихся, но недостаточно вести эту работу в рамках урока, целесообразно продолжать ее во внеурочное время....
30 05 2026 10:17:12
Урок разработан для учителей и учащихся, занимающихся по программе Н.Сонина. Материал по критериям вида в учебнике по данной программе представлен в недостаточном объеме. Поэтому учителю при подготовке к уроку приходится работать с большим количеством дополнительной литературы. Этот конспект содержит сведения по всем критериям вида, которые иллюстрированы интересными, запоминающимися примерами из окружающей нас природы....
29 05 2026 7:20:35
Народная мудрость гласит: «Хороший уход и захудалого коня сделает скакуном». Цель урока - объяснить это высказывание, изучив явление фенотипической изменчивости, ее причины, свойства и значение. Урок позволяет продолжить формирование умений и навыков самостоятельной работы, анализа и установления причинно-следственных связей....
28 05 2026 16:52:10
В ходе урока под руководством учителя учащиеся закрепляют знания по теме, развивают умения сравнивать, обобщать и делать выводы....
27 05 2026 2:11:54
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 ::
