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 статье обосновывается необходимость использования в образовательном процессе не только современных источников информации, но и традиционных, например, экспозиций и выставок музеев.
Знакомство с образовательным потенциалом петербургских музеев нецелесообразно без подключения к этой работе родителей. В статье определяются функции учителя и родителей при осуществлении этой внеурочной деятельности.
Автор статьи показывает, как происходит «зачин» данной работы, обосновывается дальнейший ее план, описываются основные формы отчетности....
03 05 2026 17:44:59
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....
02 05 2026 15:18:37
В КВН-игре принимают участие ученики 8-х классов. Игру проводят во время тематической недели биологии или после прохождения тем "Пищеварение", "Обмен веществ и энергии" и соответствующей подготовки комaнд-участниц. Данный КВН также можно провести как внеклассное мероприятие по биологии. ...
01 05 2026 16:49:16
С каждым годом для детей и взрослых растет число творческих конкурсов, турниров, олимпиад, на которых можно попробовать свои силы, заниматься исследовательской деятельностью, выбирать тему в интересующей отрасли знаний. В текущем тысячелетии целью человека и общества в целом должно стать осознанное цельное саморазвитие каждой личности....
30 04 2026 11:22:12
Целью урока является формирование знаний о семействе лилейных растений. Урок построен с учетом психофизических возможностей и способностей учащихся с ограниченными возможностями здоровья. Учитывая умственную пассивность учащихся, связанную с инертностью нервных процессов и другими недостатками психики, на уроке использовано самостоятельное нахождение знаний учащимися из различных источников: при работе с учебником, дополнительной литературы, при выполнении пpaктической работы....
29 04 2026 5:14:21
Биологическая игра предлагается школьникам 6-го класса как обобщающий урок по программе регионального компонента в биологическом образовании. Содержание игры позволит углубить и обобщить знания школьников в области биологии растений Хабаровского края. В процессе игры развиваются творческие способности, интерес и познавательная деятельность школьников, навыки межличностного общения. Воспитать у учащихся любовь к родному краю, желание знать и сохранять его природу - цель игры.
...
28 04 2026 15:25:19
В урок включены следующие задачи: показать место человека в системе животного мира; обеспечить усвоение учащимися знаний о родстве человека с животными; формировать представления об особенностях жизнедеятельности древнейших, древних и первых современных людей....
27 04 2026 3:39:59
Урок учит детей не только основам рационального питания, и позволяет узнать отношение ребят к своему здоровью, обосновывает необходимость приема растительной и животной пищи, еще раз напоминает основные гигиенические правила....
26 04 2026 5:56:48
Цели урока: закрепить знания о строении прокариот, раскрыть картину эволюционного развития организмов, изучить строение ядра эукариот....
25 04 2026 10:25:38
Урок знакомит учащихся с обменом и значением белков, жиров и углеводов. Сопровождается презентацией....
24 04 2026 8:58:12
Урок биологии в 6-м классе с целью познакомить учащихся с видоизмененными подземными побегами, их биологическим и хозяйственным значением, а также обобщить знания учащихся об особенностях строения и жизнедеятельности стeбля; роли стeбля в обеспечении целостности растения....
23 04 2026 2:36:49
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель проекта: научить учащихся проводить научные биологические и химические эксперименты, обpaбатывать полученную информацию, анализировать и сравнивать полученные результаты, делать прогнозы, проводить социологический опрос, решать задачи с производственным содержанием, работать с компьютером, использовать Интернет....
22 04 2026 4:52:20
Урок биологии проведен на неделе естественных наук. Урок-проект полного цикла. Ученики, изучив материал по плоским червям, создали памятку «Предупрежден – значит, вооружен»....
21 04 2026 1:54:26
Обобщающий урок "Удивительное рядом" проводится в 6-м классе после прохождения темы "Отдел покрытосеменные. Ведущие семейства". На уроке происходит повторение и систематизация знаний о строении цветковых растений, об их многообразии, приспособленности к различным условиям, о значении в природе и жизни человека. Урок проходит по принципу викторины "Счастливый случай".
...
20 04 2026 18:33:24
Урок посвящен раскрытию значения нервной системы, систематизации знаний о строении нейрона, углублению понятия о рефлексе, выяснению значения всех звеньев рефлекторного пути.
...
19 04 2026 14:42:21
Большая заслуга по созданию новых пород домашних животных принадлежит выдающемуся селекционеру М.Ф.Иванову, который вывел высокопродуктивные породы свиней и овец. Работа проводилась в Аскании-Новой....
18 04 2026 12:12:14
Задачей данного урока является ознакомление учащихся с видоизмененными побегами; установление сходства и различия в строении подземных и наземных видоизмененных побегах; познакомить учащихся с основной функцией подземных побегов – запасание питательных веществ....
17 04 2026 12:40:40
Урок изучения и первичного закрепления новых знаний призван сформировать у учащихся понятие о свойствах горных пород и минералов, познакомить с некоторыми видами минералов, продолжить обучение анализу, сравнения и обобщения полученных знаний с помощью сопоставления данных различных источников информации (данных учебника, мультимедийной презентации и интернет-ресурсов)....
16 04 2026 12:18:10
Заключительный урок по теме "Класс млекопитающие" проводится в форме игры. Игра позволяет не только закрепить и обобщить знания учащихся по теме, но и активизировать их познавательную деятельность, а также превратить урок в увлекательное мероприятие. Оценки на уроке получают все учащиеся.
...
15 04 2026 1:16:35
Загрязнение окружающей среды, изменение ее человеком — одна из глобальных проблем. Лучше почувствовать эту проблему помогают примеры своей местности. Вопросы экологии чаще поднимаются на уроках географии и биологии. Поэтому мы решили объединиться и ежегодно проводить двухчасовую экскурсию....
14 04 2026 7:49:41
Пищеварение человека — совокупность процессов, обеспечивающие физические и химические изменения пищи с последующим всасыванием питательных веществ в кровь и лимфу называют пищеварением. Пищеварительный процесс осуществляет извлечение питательных веществ из продуктов питания и их утилизацию....
13 04 2026 9:57:41
Урок биологии для 11-го класса. Цели урока: углубление знаний о естественном отборе в свете современной концепции эволюции. Формирование знаний о разных формах естественного отбора и условиях проявления этих форм.
...
12 04 2026 5:46:56
Урок посвящен многообразию земноводных, способствует систематизации и обобщению знаний по теме. В целях повышения мотивации применяются здоровьесберегающие, ИКТ-технологии, технологии сотрудничества и проектной деятельности....
11 04 2026 1:53:16
В статье рассматриваются причины первого приобщения подростков к алкоголю и курению, влияние никотина и алкоголя на организм и поведение человека. Внеклассное мероприятие проходит в форме судебного заседания, главные герои которого – подсудимые Алкоголь и Никотин. Сценарий спектакля можно использовать на классных часах, неделе биологии, ОБЖ, днях здоровья....
10 04 2026 13:49:23
Урок посвящен раскрытию значения нервной системы, систематизации знаний о строении нейрона, углублению понятия о рефлексе, выяснению значения всех звеньев рефлекторного пути.
...
09 04 2026 12:53:51
Цель урока: определить значение рыб в природе и хозяйственной деятельности человека, выделить основные меры по охране и воспроизводству рыбных запасов; формировать научное мировоззрение на основе обобщения знаний об особенностях строения рыб, научится узнавать изученных рыб, показать влияние окружающей среды и функционирование органов рыб на их строение, показать влияние человека на численность рыб....
08 04 2026 1:45:55
Цели предлагаемого урока: закрепить знания об эмбриональном развитии организма; расширить знания учащихся о закономерностях послезародышевого развития организмов; развивать умение работать с разными источниками информации; сформировать у старшеклассников познавательный интерес к изучению проблем, связанных с послезародышевым развитием организмов....
07 04 2026 11:34:19
Цель урока: обобщение знаний учащихся по теме. Форма урока, интересные задачи помогут учащимся систематизировать знания. Комплексный подход выявляет уровень усвоения материала и обученности учащихся....
06 04 2026 16:33:56
Работа с подвижными моделями и объяснение нового материала в форме сказки на уроках биологии....
05 04 2026 6:26:56
Межпредметные связи – педагогическая категория, обозначающая синтезирующие, интегративные отношения между объектами, явлениями и процессами реальной действительности, выраженные в содержании, формах и методах учебно-воспитательного процесса и выполняющие образовательную, развивающую и воспитывающую функции в их единстве....
04 04 2026 4:30:27
Региональный компонент базисного плана в Красноярском крае включает в себя курс "Природа и экология Красноярского края". Создание учебно-методического комплекса находится в подготовительной стадии. Отсюда вытекает необходимость в разработке содержательной части курса, методики преподавания, системы оценки знаний. В своей работе я предлагаю материал, который является содержательной базой одного из уроков курса "Природа и экология Красноярского края".
...
03 04 2026 15:26:39
Одной из лучших форм воспитания детей является игра. В предлагаемой работе представлен один из вариантов разработанной автором ролевой игры антинаркотического воспитания....
02 04 2026 1:54:33
Под закаливанием организма понимают мероприятия, повышающие устойчивость организма к воздействиям нeблагоприятных факторов среды....
01 04 2026 6:26:56
Урок является вводным по теме «Анализаторы», проводится в 8-м классе. Цель урока: дать понятие об анализаторах, их структуре, рассказать о свойствах рецепторов и показать сложную аналитико-синтетическую деятельность головного мозга.
...
31 03 2026 10:41:56
Цель урока: изучить и закрепить знания о многообразии насекомых, значение в природе и жизни человека. В течение урока учащиеся познакомятся с некоторыми отрядами насекомых, их значением. В урок включен региональный компонент: знакомство учащихся насекомыми, занесенными в Красную Книгу Республики Татарстан. В конце урока закрепляется изученный материал в форме викторины, комaндной игры....
30 03 2026 18:10:38
Повысить уровень сформированности профессиональной мотивации школьников можно посредством включения педагогических технологий профориентационной работы в учебно-воспитательный процесс обучения биологии.
...
29 03 2026 23:13:34
В своей работе я часто использую межмпредметные информационные проекты (биология + информатика). Учащиеся, получив задание на уроке биологии, могут его выполнять и оформлять на уроках информатики, а затем представлять свой проект на уроке биологии в соответствии с программой изучения предмета....
28 03 2026 20:35:55
Урок проводится в форме интеллектуальной передачи «Своя игра». На мероприятии развивается познавательный интерес учащихся, расширяется кругозор, развиваются такие УУД, как анализ и синтез информации, обобщение, сравнение, установление причинно-следственных связей....
27 03 2026 19:11:20
Одним из методов обучения, который используется для успешной реализации задач объединения дополнительного образования, является метод проектов. Он помогает органично интегрировать знания учащихся из различных областей при решении одной проблемы, дает возможность применять полученные знания на пpaктике. Проектный метод способствует повышению мотивации, развитию творческой активности и самостоятельности, навыков исследовательской работы и вместе с тем повышает качество образования....
26 03 2026 7:22:42
Урок проводится в виде путешествия с использованием географической карты и знакомит учащихся с историей появления и возделывания в России сельскохозяйственных растений, родиной которых являются различные континенты, их применением....
25 03 2026 17:11:16
Внеклассное мероприятие для обучающихся 3–6-х классов — аналог телевизионной передачи "Своя игра". Все вопросы по растительному и животному миру родного края представлены в виде загадок. Игра дает возможность каждому ученику проявить своей интеллект и способности....
24 03 2026 14:49:37
Урок способствует воспитанию у учащихся любви к природе родного края и бережного к ней отношения, творческой активности на уроке....
23 03 2026 21:38:46
Разработанное занятие для профильной группы - изучение нового материала.
Форма работы на занятии - групповая, малыми группами. Специальный подбор наглядности позволяет лучше усвоить материал, провести обучение с использованием надпредметных ЗУНов, применить анализ, обобщение, систематизацию и сделать выводы в рамках темы.
...
22 03 2026 13:25:45
Информационно-коммуникационные технологии, микроисследования и работы с дополнительными источниками информации, межпредметные связи с физикой и литературой позволяют глубоко изучить учебный материал, развивают мышления воспитанников, навыки работы с информацией и помогают расширить воспитательные возможности урока....
21 03 2026 15:59:51
Элективный курс по биологии и экологии «Авиация и медицина XXI века» (разработано Л.А.Суриловой, учителем биологии и экологии гимназии № 1519 г. Москвы). Предпрофильная подготовка – это система педагогической, психологической, информационной и организационной деятельности, способствующая самоопределению учащихся в выборе дальнейшей профессии....
20 03 2026 13:23:34
Программа позволяет активизировать познавательную деятельность учащихся в области углубления знаний о строении и физиологии организма, причинах аномального развития, здоровом образе жизни и сохранении собственного здоровья и здоровья окружающих в ходе выполнения пpaктических работ и изучения функциональных проб. Программа рассчитана на 16 часов....
19 03 2026 10:31:54
Урок «Особенности живого организма» подводит итоги изучения темы в 5-м классе. Игровая форма позволяет использовать данный материал и во внеурочное время....
18 03 2026 9:49:16
В методических рекомендациях содержатся основные сведения по морфологии, биологии, выгонке гиацинтов, тюльпанов, нарциссов и лилий. Приводится хаpaктеристика популярных современных сортов этих многолетников. Выгонка растений стала традиционной формой, разновидностью опытнических работ школьников в Белгородской области.
...
17 03 2026 4:25:54
Представленный материал является разработкой одного занятия элективного курса «Биология и профессии». Элективный курс изучается в 11-м классе. Курс предполагает следующие задачи: просвещение учащихся о профессиях и специальностях, связанных с биологией; расширение знаний о пpaктическом применении биологических знаний; формирование и развитие элементарных профессиональных умений и навыков и пр....
16 03 2026 0:25:17
Цель урока: изучение выделительной системы животных в процессе эволюционного развития....
15 03 2026 6:37:37
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 ::
