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:
Урок биологии в 8-м классе "Зрительный анализатор" показывает, как можно организовать работу на уроке с учётом психофизиологических особенностей, а именно с учётом доминирования мозга - левополушарные, правополушарные, равнополушарные....
03 10 2026 8:52:32
Урок способствует воспитанию у учащихся любви к природе родного края и бережного к ней отношения, творческой активности на уроке....
02 10 2026 21:19:56
На уроке, посвященном многообразию водорослей Черного моря, ученики знакомятся с представителями водорослей, произрастающих в Черном море. Рассматривается их роль в образовании органических веществ из углекислого газа и солнечной энергии и выделение кислорода. На уроке вводятся понятия «бентоз» – растения и животные, обитающие на дне, «планктон» – растения и животные, обитающие в толще воды, «нектон» – активно плавающие существа – рыбы, дельфины....
01 10 2026 2:27:45
Урок "Критерии вида " проведен в 9-м классе в форме заседания биологического клуба. Учащиеся работают в группах по 4 человека и представляют научные секции: "История биологии", "Морфология и систематика", "Генетика" и др. Представители каждой секции выдвигают предположения о критериях вида, приводят научные факты в пользу того или иного критерия, выполняют лабораторную работу. Урок направлен на развитие познавательной активности, самостоятельности и коммуникативных компетентностей учащихся....
30 09 2026 15:34:14
Цель урока: обобщение знаний учащихся по теме. Форма урока, интересные задачи помогут учащимся систематизировать знания. Комплексный подход выявляет уровень усвоения материала и обученности учащихся....
29 09 2026 16:49:12
Цель викторины - обобщение и закрепление знаний, расширение кругозора по предмету....
28 09 2026 11:16:37
В разных условиях среды естественный отбор имеет различный хаpaктер. Выделяют три формы естественного отбора: движущий, стабилизирующий, дизруптивный....
27 09 2026 14:32:12
Цели урока: познакомить с многообразием листьев, развивать морфологические понятия; развивать умения проводить сравнения, выявлять общие и отличительные признаки простых и сложных листьев, распознавать листья по типам жилкования, форме листовой пластинки, форме края, расположения на стeбле....
26 09 2026 20:34:43
В обучении биологии, помимо традиционных форм и методов проверки знаний и умений применяются и нетрадиционные. Нетрадиционные формы проверки знаний и умений имеют ряд преимуществ. В качестве нетрадиционного метода контроля знаний используются кроссворды. Решение кроссвордов – полезное занятие для развития логического мышления. Они позволяют одновременно вспомнить забытую информацию и приобрести новую. С помощью такого метода можно установить уровень предметной терминологической грамотности....
25 09 2026 9:58:26
Урок биологии с применением проблемного подхода для развития интеллектуальных и творческих способностей учащихся.
Моей целью как учителя является формирование саморазвивающейся, умеющей принимать самостоятельные правильные решения личности, то есть субъекта деятельности, производящего самого себя. Мотивация, приносящая ребенку радость познания, вызывает устойчивый интерес к учебе....
24 09 2026 0:10:19
Предлагаемое занятие иллюстрирует реализацию не только межпредметных связей через использование компьютера в демонстрационном режиме (компьютер на учительском столе + проектор для показа презентации и анимационных моделей, имитирующих биологические процессы), но и содержательных связей биологии и информатики через изучение процессов кодирования, хранения, использования информации. В занятии представлены составленные авторами интегрированные задачи и приведено их решение....
23 09 2026 8:27:28
На уроке биологии исследуется рост и развитие растений посредством экспериментальных работ....
22 09 2026 22:46:47
В наглядной форме (применение эксперимента) представлено детям такое сложное понятие как "регуляция", и это, несомненно, способствует лучшему усвоению нового материала, формированию познавательного интереса.
...
21 09 2026 6:14:28
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Представлена разработка урока-викторины. Использование игровых приемов создает благоприятный психологический климат, способствует познавательной деятельности всех учащихся. Урок расширяет представление учащихся о многообразии животных форм; развивает интерес к биологии, бережное отношение к животным....
20 09 2026 18:14:14
В настоящее время, когда учащиеся имеют доступ к сети Интернет, владеют широким спектром информации, возрастает потребность у учителя искать новые формы и методы преподавания своего предмета. Для достижения этого используются различные способы, одним из которых является занимательность. Реализовать его помогает использование современных компьютерных технологий.
...
19 09 2026 21:51:15
Одно из ведущих положений теории деятельности для эффективного обучения предполагает такую его организацию, при которой ученик сам оперирует учебным содержанием, и только в этом случае оно усваивается осознанно и прочно, а также идет процесс развития интеллекта ученикам. Новая парадигма состоит в том, что ученик должен учиться сам, а учитель – осуществлять мотивационное управление его учением.
...
18 09 2026 20:29:49
Урок по теме "Строение и свойства веществ" является вторым в изучаемой теме. Материал урока подобран так, чтобы учащиеся могли активизировать знания о веществе и сформировать новые. Урок несёт большую информационную нагрузку, т.к. происходит формирование первоначальных знаний (о молекулах, расположении молекул в веществах, зависимости свойств веществ от молекулярного строения), которые будут расширяться и углублляться на последующих уроках....
17 09 2026 9:17:54
Урок биологии по УМК Введенского Э.Л., Плешакова А.А. «Биология. Введение в биологию». Цель урока: формирование представлений о гене как основе наследственности организмов. В ходе урока учащиеся получают первоначальные представления о наследственности, материальных носителях ее хранения и передачи....
16 09 2026 4:58:25
На уроке учащиеся знакомятся с химическим составом, строением и свойствами костей, учатся оформлять результаты мыслительных операций в устной и письменной форме....
15 09 2026 21:43:11
В 6-м классе учащиеся начинают изучать биологию. Главная задача первых уроков - вызвать интерес у учащихся к предмету, показать значимость этого предмета в понимании окружающего мира. Первые уроки должны быть яркими, необычными, запоминающимися....
14 09 2026 19:59:46
Данное мероприятие можно провести в рамках Всемирного дня борьбы со СПИДом. Целью является повышение уровня информированности подростков о механизме работы иммунной системы. Сформировать убеждения в необходимости избегать форм поведения, связанных с неоправданным риском для здоровья и жизни
В ходе мероприятия раскрывается материал о защитных свойствах организма, в ненавязчивой форме проводится представление информации о ВИЧ и СПИДе, а также их разрушительном действии.
В основе урока лежит "здоровьесбберегающая технология", которая направлена на формирование и сохранение, укрепление здоровья детей. А также технология проблемного обучения, которая позволяет ученикам самим сделать выводы о роли здорового образа жизни....
13 09 2026 9:12:29
Конспект урока биологии в 7-м классе, основная цель которого раскрыть особенности строения медоносной пчелы в связи с общественным образом жизни, выявить её роль в природе и жизни человека....
12 09 2026 18:24:23
Используя технологию «Критическое мышление» и прием «Кластер», каждый учащийся может выделить значимые именно понятия, эффективно связывать новую информацию с ранее известной и сознательно, критически подходить к новой информации....
11 09 2026 6:24:51
Учитель использует информационно-коммуникативную технологию, применяет формы организации познавательной деятельности: индивидуальную и групповую. Создает проблемную ситуацию, организует поиск информации в учебной литературе, использует УМК «Виртуальная школа Кирилла и Мефодия». Общая биология 10-й класс....
10 09 2026 2:38:20
Разработка урока по курсу биологии (6-й класс) "Обмен веществ и энергии в клетке" поможет учителю сформировать у учащихся представления о целостности организма, взаимосвязи его жизненных функций, о взаимосвязи и взаимозависимости организмов в природе, их связи с компонентами неживой природы; подвести учащихся к пониманию основополагающих физических, химических и экологических законов и сделать это на должном научном, эстетическом и эмоциональном уровне....
09 09 2026 16:57:24
Урок биологии изучает особенности строения сердца; у учащихся формирует анатомо-физиологические понятия о сердечном цикле и автоматизме работы сердца. На уроке развиваются познавательная активность, умения устанавливать взаимосвязь в строении и функциях сердца, межпредметные связи, навыки самостоятельной, парной, групповой работы, коммуникативное общение....
08 09 2026 2:51:23
Биосфера это совокупность всего живого. Рассмотрим где проходят верхняя и нижняя границы биосферы, какой ее состав, свойства и функции....
07 09 2026 11:33:33
Урок позволяет раскрыть особенности строения и образа жизни птиц разных экологических групп.
...
06 09 2026 5:30:24
Опopно-двигательная система человека - это совокупность костей скелета, хрящевой ткани и прикрепленных к ним связок, мускулатуры, которые вместе обеспечивают поддержание позы, перемещение, выполнение активных движений....
05 09 2026 20:22:36
Отдел моховидные – это высшие споровые растения, видовое разнообразие которых достигает 20 тыс. Изучение мхов ведется много столетий, ученых занятых их исследованием прозвали бриологами....
04 09 2026 1:56:42
На уроке рассматриваются различные приспособительные особенности живых организмов и относительный хаpaктер адаптации, раскрывается механизм и роль приспособления. ...
03 09 2026 15:44:37
Обобщающий урок с применением игровой технологии. Игровая технология способствует развитию двигательных, интеллектуальных, трудовых, психологических видов деятельности....
02 09 2026 4:34:55
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....
01 09 2026 18:33:44
Урок выясняет происхождение древней группы животных – пресмыкающихся и объясняет значение современных рептилий....
31 08 2026 1:49:34
Метод проектов при изучении данной темы позволяет, опираясь на имеющиеся у учащихся знания, проследить возникновение и развитие эволюционных представлений, становление систематики, т.е. изучить историю биологии дедуктивно, выполняя пpaктические задания, оформляя свою работу в виде презентации и докладов....
30 08 2026 4:11:47
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок призван способствовать развитию познавательного интереса, активизировать знания, сформировать навыки общения, сотрудничества, коллективизма. Викторину можно проводить как урок с учащимися одного класса, а также как внеклассное мероприятие во время проведения недели естественных наук....
29 08 2026 5:46:18
Урок призван способствовать развитию познавательного интереса, активизировать знания, сформировать навыки общения, сотрудничества, коллективизма. Викторину можно проводить как урок с учащимися одного класса, а также как внеклассное мероприятие во время проведения недели естественных наук....
28 08 2026 18:55:55
Урок в 9-м классе служит формированию знаний об органоидах клетки, их строении и функциях, отличительных особенностях растительной и животной клеток и принципиальном единстве их строения; формирование единой картины живой природы и взаимосвязи ее компонентов. Дети используют рабочие листы, листы для развития монологической речи. В домашнем задании – тест – подготовка к итоговой аттестации в новой форме....
27 08 2026 6:20:32
Представлен конспект урока "Особенности пластического и энергетического обменов в растительной клетке". Данный урок может быть использован в качестве дидактического материала для проведения уроков курса "Общая биология" в 9–11-х классах....
26 08 2026 2:41:12
Автор на уроке формирует понятие о строении и функциях покровного органа – кожи. Развивает анализ систематизации новой информации....
25 08 2026 13:44:40
С помощью проблемных вопросов и задач учащиеся самостоятельно находят ответы на вопросы о сути процесса фотосинтеза и его значении. Опыты Ван Гельмонта, Д. Пристли и высказывания Тимирязева позволяют учащимся лучше понять, что такое воздушное питание растений....
24 08 2026 19:36:11
Автор знакомит учащихся с гигиенической культурой, социальной адаптацией подростков и формированием навыков здорового образа жизни. В процессе урока учитель рассказывает детям о процессах, происходящих в женском организме в подростковый период, что не нужно бояться мeнcтpуаций и что это нормальный процесс в их организме, рассказывает об истории гигиены с древних веков до нашего времени....
23 08 2026 13:52:42
Цель урока - сформировать у школьников понятие "анализирующее скрещивание", познакомить их с сущностью и причинами неполного доминирования (промежуточного наследования)....
22 08 2026 5:50:19
Органы дыхания выполняет функцию газообмена, однако принимает участие также в таких важных процессах как терморегуляция, увлажнение воздуха, водно-солевой обмен и многих других. Из полости носа через хоаны воздух поступает в носоглотку, из нее в ротоглотку, а затем — в гортань. Нижний отдел гортани переходит в трахею....
21 08 2026 6:15:18
Цель урока: изучить биографию Н.И.Вавилова; показать взаимосвязь между основными проблемами романа и жизнью ученого.
...
20 08 2026 8:59:10
Одна из задач учителя биологии - сформировать экологическое сознание учащихся. Интеpaктивное внеклассное мероприятие на основе компьютерных технологий позволяет показать связь предметов биологии, экологии и литературы в 6-м классе....
19 08 2026 12:44:55
На уроке формируются знания о строении, процессах жизнедеятельности, образе жизни, приспособленности круглых и плоских червей к среде обитания; развиваются умения выделять главное, сравнивать, самостоятельно работать с учебником, литературой, дидактическим материалом; осуществляется гигиеническое воспитание.
Средствами обучения являются таблицы, иллюстрации, дидактические тетради и карточки, видеофильм.
В ходе урока используются следующие методы: рассказ, беседа, игры, самостоятельная работа, просмотр видеофильма.
Обучающиеся решают биологические задачи, заполняют таблицу, делают сообщения.
...
18 08 2026 22:24:21
Аналитическая статья о роли и возможностях дистанционных форм обучения в преподавании биологии. Некоторые перспективы такового в свете современных требований....
17 08 2026 5:53:32
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....
16 08 2026 19:52:23
Ламарк называл два основных фактора эволюции: внутреннее стремление организмов к усложнению организации и активное влияние среды....
15 08 2026 19:14:42
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 ::
