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:
У учеников уже сформировано представление о покровах тела, опopно-двигательной системе, способах передвижения, дыхательной, пищеварительной, выделительной системе. И данная тема непосредственно связана с предыдущими темами, даёт представление о целостности организма и его эволюционном развитии. Предлагается дифференцированное домашнее задание.
...
11 11 2026 18:44:32
Урок с презентацией по курсу биологии для 6-го класса по программе Н.И. Сонина поможет учителю раскрыть сущность обмена веществ и превращения энергии в живых организмах. Компьютерная презентация с настроенной анимацией позволяет обучающимся раскрыть особенности процессов, составляющих обмен веществ у растений и животных, и выявить значение обмена веществ и энергии для жизни на Земле....
10 11 2026 12:51:18
Урок-лекция расширяет и углубляет знания учащихся по теме «Прокариоты». Знакомит с особенностями строения и жизнедеятельности бактерий не только с биологической, но и с химической и экологической точек зрения. Урок подходит к любому учебнику биологии 10-го класса.
...
09 11 2026 17:43:54
Данная разработка урока поможет изучить строение стeбля в связи с выполняемыми функциями. Подборка стихотворений, загадок, слайдов способствует лучшему усвоению, запоминанию материала и большей заинтересованности....
08 11 2026 6:35:31
Данная работа позволяет ознакомить учащихся с трутовыми грибами, поможет им овладеть методикой изучения трутовых грибов в природных сообществах, а также оценить роль трутовых грибов в изучаемых сообществах. Данные, собранные в ходе исследования, являются основой для написания исследовательских работ, позволяют преподавателю использовать их в своей работе....
07 11 2026 19:39:10
Будучи составной частью образовательной программы ОУ, дает гарантии в получении учащимися обязательного минимума образования....
06 11 2026 13:24:37
На уроке создаются условия для самостоятельного усвоения учащимися знаний. Весь урок проходит без использования учебника. На уроке с новой информацией выступают и учитель, и сами учащиеся, которые заранее получили опережающее домашнее задание. Используются формы групповой и индивидуальной работы. На уроке развиваются пpaктические навыки работы с натуральными объектами, умение оценивать свою работу и работу своих товарищей.
...
05 11 2026 13:13:26
Цель занятия: изучение и первичное осознание особенностей строения, многообразия и значения основных семейств растений класса двудольных и однодольных....
04 11 2026 3:47:50
Данный урок проводится как заключительный по теме «Млекопитающие» в рамках программы по биологии 7-го класса. В ходе урока сочетаются методы беседы и дискуссии, групповой и индивидуальной работы, информационных и др. технологий. Данный урок способствует расширению кругозора школьников, развитию их интереса к биологии, формированию бережного отношения к живой природе....
03 11 2026 16:35:54
Самой важной функцией комплекса Гольджи считают выведение из клетки продуктов синтеза, поэтому его еще называют трaнcпортным аппаратом клетки....
02 11 2026 2:31:55
Цель урока: сформировать знания о конкретных генетических заболеваниях, их цитологических основах: дать представление о возможных способах лечения или недопущения таких заболеваний....
01 11 2026 5:46:17
Исследовательская деятельность в преподавании биологии позволяет не только значительно расширить у учащихся диапазон знаний по этому предмету, но и ведет к возрастанию интереса к этим предметам, способствует возникновению профессиональной деятельности....
31 10 2026 23:45:17
Урок формирует у учащихся представления об основных свойствах почвенной среды и приспособлениях, возникших у живых организмов к жизни в этой среде....
30 10 2026 13:42:55
На данном уроке дети знакомятся с внешним и внутренним строением сердца человека....
29 10 2026 18:22:45
Все ученики разные! Они - отдельные неповторимые мозаинки, которые составляют яркий красивый мозаичный рисунок класса. Класс - это множество субъектов, у каждого из которых своя высота, своя планка, свое особенное и неповторимое "я". Мы должны об этом всегда помнить - только тогда мы сможем помочь всем нашим ученикам стать успешными....
28 10 2026 8:58:52
Урок с целью познакомить учащихся с особенностями строения, жизнедеятельности шляпочных грибов, многообразием грибов,
правилами сбора, сохранения грибницы и т.д.
...
27 10 2026 11:11:27
Применение компьютера в обучении позволяет управлять познавательной деятельностью школьников. В этом случае обучение строят в рамках личностно-ориентированной модели, учитывающей индивидуальные темпы усвоения знаний и умений, уровень сложности, интересы и пр.
Совместимость компьютерных технологий с традиционными средствами и формами обучения — один из важных методических принципов их применения. При планировании уроков необходимо найти оптимальное сочетание обучающих программ с другими (традиционными) средствами обучения.
Применение ИКТ на уроках требует и от педагога особой профессиональной подготовки....
26 10 2026 12:49:11
Это заключительный урок главы "Пищеварение". Урок помогает обобщить полученные ранее знания и сформировать целостное представление о гигиене питания, о предупреждении отравлений и пищевых инфекций. Урок сопровождается презентацией, в которой рассматриваются основные разновидности "fast food" и предлагаются варианты правильного питания.
...
25 10 2026 9:59:20
На этапе актуализации опopных понятий учащиеся вспоминают особенности кровеносной системы млекопитающих, сравнивая их с кровеносной системой человека. При этом на доске последовательно размещаются, названные ими признаки (используются магнитные карточки). Главной задачей урока является обеспечение усвоения особенностей строения кровеносных сосудов.
...
24 10 2026 15:19:14
Представлен сценарий урока памяти, посвященного теме войны. Цель урока – воспитать чувство патриотизма, гордости за свою страну; расширить представления учащихся о Великой Отечественной войне, героизме советского народа....
23 10 2026 0:43:53
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.
...
22 10 2026 12:36:53
На уроке учащиеся самостоятельно изучают виды кровотечений и способы оказания первой помощи в процессе решения проблемных задач. Работа в группах способствует развитию навыков сотрудничества, стимулирует к творческому поиску решений, вовлекает больше учащихся в учебный процесс, повышает мотивацию....
21 10 2026 8:19:43
Данный урок изучения нового материала целесообразнее проводить, когда у ребят уже сформировано представление об анализаторах и строении органов зрения человека. В этом случае эффективность методов и приемов, способствующих активизации познавательной деятельности учащихся, возрастает....
20 10 2026 2:32:58
Основная цель занятия — формирование представлений об опopных системах живых организмов и их значении в жизни организмов. В начале урока на доске записана тема урока и перед учащимися ставится проблема: «Почему человек сидит, лежит, листья на ветру не ломаются, а лиса на бегу не складывается пополам?»...
19 10 2026 1:52:35
Основа всего живого ‒ клетка. Звеном между солнечной энергией и живым веществом на планете Земля служит растительная клетка. Урок изучает строение растительной клетки. Разгадывание кроссворда помогает в познании нового материала, более сложного. Формируется интерес к профессии, связанной с изучением биологии. Изучают органоиды растительной клетки, выделив отличительные признаки от животной клетки....
18 10 2026 19:26:45
Сценарий посвящен Всемирному дню воды, содержит много интересной и познавательной информации. Может быть использован как внеклассное мероприятие на неделе биологии и экологии....
17 10 2026 12:42:37
Урок представлен в форме медико-генетической консультации. В ходе урока рассматриваются методы изучения генетики человека, на примере задачи составляется родословная семьи, обратившейся в консультацию, вероятность рождения в этой семье здоровых детей. Исследовательская работа представлена мультимедиапрезентацией.
...
16 10 2026 4:54:49
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Представленный материал знакомит учащихся с историей, значением и особенностями озера Байкал, включает викторины, загадки и игры по теме....
15 10 2026 0:59:38
На уроке 11-классники изучат основные хаpaктеристики вирусов, опираясь на межпредметные связи, получат пpaктические навыки в ходе изучения оригинальных текстов с помощью технологии критического мышления. Урок построен по принципу исследования, основные этапы которого – теоретический анализ, прогнозирование, мысленный эксперимент, выводы – обучающиеся проживают в группах....
14 10 2026 15:15:37
Контрольно-обобщающий урок для 6-го класса с целью закрепить и обобщить материал темы; проконтролировать уровень учебных компетенций учащихся с помощью КИМ....
13 10 2026 17:44:22
В наше время люди всё в большей мере осознают, что творчество - одна из самых важных составляющих личного счастья и профессионального успеха. Бытует мнение: творческие способности являются врождёнными, и лишь немногие понимают, их можно развивать, ведь каждый человек наделён богатейшим творческим потенциалом. Для того, чтобы реализовать развивающие потребности отдельных учащихся, стремящихся к творческому созиданию, в лицее родилась идея создания школы нового поколения. Школа наук действует на базе МОУ "Лицей" города Абакана Республики Хакасии с целью выявления и воспитания одарённых подростков, повышения социального статуса знаний....
12 10 2026 6:14:15
Обобщающий урок по теме направлен на обучение решению задач 2-й части ЕГЭ задание №39. В начале урока проводится повторение фаз митоза и мейоза, выявления сходства и отличия процессов, решение теста с выбором одного или нескольких вариантов ответов....
11 10 2026 13:20:24
Урок обобщяет и систематизирует знания учащихся о пресмыкающихся. Повторяет изученный материал с целью закрепления базовых знаний о внутреннем строении пресмыкающихся....
10 10 2026 18:22:26
Цели урока: познакомить учащихся с основными этапами антропогенеза через хаpaктерные биологические и социальные изменения антропоидов; продолжить формировать умение сравнивать биологические объекты через составление таблицы и делать выводы на основе сравнения; продолжить воспитание атеистического материалистического мировоззрения через восприятие антропогенеза как естественного продолжения эволюции....
09 10 2026 21:23:40
Урок систематизирует знания, полученные при изучении темы, повторяет термины, значение сердца, данные кардиологии, влияние вредных веществ на сердечно-сосудистую систему; закрепляет: умение и навыки работы с микроскопом, умение подсчитывать пульс, оказать первую медицинскую помощь при различных видах кровотечения.
...
08 10 2026 4:48:15
Изучение на уроках биологии мира животных и растений является недостаточным. Компенсацией отрыва школьной биологии от живой природы являются рассчитанные на самостоятельную работу учащихся, дифференцированные летние задания, в ходе выполнения которых происходит накопление сведений, нужных для последующего изучения того или иного раздела школьной биологии. Материалы летних заданий можно использовать в мероприятиях разного уровня, имеющих сходную тематическую направленность....
07 10 2026 17:17:28
Цель урока: познакомить учащихся с наиболее хаpaктерными особенностями высших споровых растений на примере мхов; показать черты усложнения организации мхов по сравнению с водорослями в связи с изменением условий обитания....
06 10 2026 21:35:13
Необычность, метафоричность аналогий не обеспечивает приобретения полных, исчерпывающих научных знаний, но будит воображение, помогает взглянуть на привычное под новым углом зрения и обеспечивает успешное усвоение сложных теоретических сведений.
...
05 10 2026 1:27:39
Вашему вниманию предлагается урок-путешествие на тему "Витамины". Основной акцент урока сделан на важность здоровья человека, на необходимость вести здоровый образ жизни. Сосредоточено внимание на необходимости употрeбления витаминов людьми, живущими в условиях Крайнего Севера....
04 10 2026 22:59:44
Урок посвящен раскрытию значения нервной системы, систематизации знаний о строении нейрона, углублению понятия о рефлексе, выяснению значения всех звеньев рефлекторного пути.
...
03 10 2026 3:49:52
Представлен конспект урока окружающего мира по теме: "Эпоха открытий и потрясений. Невидимый мир" (по система Л.В. Занкова), в 4-м классе. Этот урок-поиск по окружающему миру - находка для тех, кто любит отыскивать ключ к разгадке. Урок поможет узнать, как развивалось человечество, какой ценой добывались знания, позволит заглянуть в невидимый мир микробов. Урок развивающего обучения формирует умение планировать и анализировать свою работу, развивать критическое и логическое мышление, речь, память, воображение. Урок проводится в форме групповой работы юных исследователей....
02 10 2026 3:57:36
На уроке показана интеграция таких наук , как биология и экономика. Цель урока: показать взаимосвязь биологии и экономики, изучить круги кровообращения, повторить строение крови, из экономики – денежное обращение, свойства и функции денег.
...
01 10 2026 4:49:21
Генетика очень интересная наука, чтобы ее понять, надо хорошо знать генетический язык. Учащиеся уже многое знают из других тем, а на этом уроке все соединяется в одно целое. Знание генетического языка будет закрепляться при решении задач....
30 09 2026 22:14:38
Урок призван дать понятие учащимся об осанке как правильном положении тела, способах предупреждения искривления позвоночника, сформировать понятие «плоскостопие», рассказать о способах предупреждения и лечения плоскостопия....
29 09 2026 5:53:13
Материал урока может быть использован при подготовке к урокам по общей биологии в 9 – 11-х кл. по теме "Основы генетики",
при подготовке учащихся к сдаче экзамена в форме ЕГЭ, для проведения элективных курсов по теме "Генетика человека".
При проведении данного урока возможно использовать местный материал, касающийся донорства в своем регионе.
...
28 09 2026 16:29:55
Одно из важнейших свойств всех живых организмов —способность к движению. Особенно сложными и разнообразными движениями отличаются многоклеточные животные....
27 09 2026 17:20:51
Итоговый урок по теме. Призван выявить уровень знаний по теме, совершенствовать умения распознавать изучаемые виды в природе и на рисунках....
26 09 2026 2:10:54
Цель урока – закрепить знания учащихся о многообразии цветковых растений на Земле, об отличительных признаках растений различных классов....
25 09 2026 15:25:13
Автор делится опытом по развитию познавательной деятельности слепых и слабовидящих школьников на уроках биологии. Приводит примеры по использованию элементов модульного обучения незрячих, по составлению технологических карт, различных дидактических, раздаточных материалов.
...
24 09 2026 21:32:48
Особенностью современного этапа обучения в школе является огромный поток информации, предлагаемой учащимся для усвоения. Как ориентироваться человеку в условиях «информационного бума»? Существует комплекс общеучебных приёмов и методов, способствующих эффективной работе учащихся с различной информацией. С некоторыми из них можно познакомиться на уроке информационной культуры....
23 09 2026 14:25:45
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 ::
