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:
Путь рефлекса не должен нарушаться, иначе не будет осуществляться реакция, рефлекс, т.е. необходима целостность всех звеньев....
12 04 2026 1:22:24
Школа оторвана от жизни во многих отношениях. Применяя проектный метод, можно попытаться в некоторых местах перекинуть "мостики" через эту пропасть....
11 04 2026 3:10:56
В статье описывается разработка буклетов по видовому разнообразию определенной экосистемы города или области/края. Приводятся примеры таких разработок на материале по городу Омску и Омской области, а также примерный план учебно-исследовательского проекта на тему: "Школьники - юные исследователи".
...
10 04 2026 9:21:37
Фотопериодизм — это приспособление организма к смене времени суток, его реакция на суточные и годовые циклы в природе....
09 04 2026 13:17:56
Урок биологии разработан для 7-го класса с применением основ гуманной педагогики. Тип урока – изучение и первичное закрепление знаний. На уроке создаются условия для развития у учащихся положительной мотивации к обучению биологии. Целью данного урока является не только усвоение новых знаний учащимися, но и развитие умения видеть и чувствовать красоту, воспитание бережного отношения к окружающему миру....
08 04 2026 7:18:55
Урок-пресс-конференция проводится за счет резервного времени, способствует развитию интереса учащихся к здоровому образу жизни, имеет большое воспитательное значение, так как в последнее время распространилась мода на самые экзотические диеты, и подростки зачастую становятся жертвами диет и коммерческой рекламы.
Урок построен в форме пресс-конференции, приглашается представитель городской СЭС, к уроку подготавливается выставка книг о кулинарии, подбирается коллекция упаковок от зубных паст, муляжи фруктов и овощей, кабинет заранее готовится к уроку.
...
07 04 2026 16:37:31
В материалах раскрыта актуальность межпредметных связей в свете модернизации образования. Содержание урока раскрывает энергетику и гигиену питания с биологической и химической стороны, показано применение разнообразных методических приемов, направленных на развитие самостоятельной творческой деятельности школьников в процессе познания....
06 04 2026 12:29:50
Формировать у учащихся новые анатомо-физиологические понятия: о строении и функциях больших полушарий мозга, зонах коры полушарий. Продолжать развивать интеллектуальные способности учащихся, используя задания, требующие от них логического мышления, формирование познавательной активности, расширить кругозор учащихся, умения самостоятельно добывать знания, анализировать, делать выводы. Показать учащимся большой вклад отечественных ученых в изучение мозга, достижения микрохирургии мозга....
05 04 2026 5:47:25
Урок знакомит учащихся с историей переливания крови, выявляет значение переливания крови как важного достижения современной медицины, выясняет причины групповых различий крови у людей.
...
04 04 2026 5:45:44
Изучая данную тему, обучающиеся узнают об особенностях пластического и энергетического обмена в клетке, однако изучению условий протекания данных процессов уделяется недостаточное внимание. Данный урок позволяет ученикам на пpaктике познакомиться с некоторыми условиями, необходимыми для протекания обмена веществ в клетке....
03 04 2026 10:56:13
Селье назвал их «маленькими органами большого значения». С целью акцентирования внимания на важной роли желез внутренней секреции в регуляции функций организма разработан урок обобщения и систематизации знаний по соответствующей теме.
...
02 04 2026 13:14:18
Автор данной разработки урока знакомит учащихся с перспективными в хозяйственном отношении группами растений, произрастающих на территории Хакасии, развивая при этом пpaктические умения работы с гербарием растений и воспитывая бережное отношение к растительной фауне....
01 04 2026 17:47:16
Цель урока - повышение мотивации учения, развитие познавательного интереса к предмету. Современные компьютерные технологии позволяют на этапе объяснения новой темы использовать слайд-шоу, придают ему большую эмоциональность.
...
31 03 2026 1:59:32
Воспитание экологической культуры необходимо начинать с дошкольного возраста и систематически продолжать в начальной школе. Сценка дает возможность обратить внимание детей на одну из экологических проблем окружающей среды – замусоривание. Дети приобретают знания о вредности брошенных целлофановых пакетов для почвы, растений, животных, человека. Узнают, как просто решить проблему с мусором....
30 03 2026 11:49:42
В ходе урока-игры систематизируется и закрепляется у обучающихся представление об особенностях строения растений принадлежащих к данным отделам; эволюционные представления о развитии царства растений. Развиваются внимательность, способность быстро анализировать информацию, делать выводы, сопоставлять теоретические и пpaктические знания, тренировать память, внимание, развивать познавательный интерес к биологии....
29 03 2026 11:18:18
На уроках важное место отводится исследовательской деятельности. Учащиеся выявляют влияние шума, курения на организм, изучают экологическое состояние пришкольного участка, исследуют содержание нитратов в овощах, консервантов в продуктах, содержание витамина «С» в различных соках.
...
28 03 2026 3:13:30
Мероприятие рассчитано на учащихся 5-6-х классов. В мероприятии прослеживается взаимосвязь биологии с другими предметами.
...
27 03 2026 17:51:32
Данная разработка ориентирована на учебник Т.С. Суховой, В.И. Строганова «Природа. Введение в биологию и экологию», этот курс позволяет начать целенаправленное формирование ведущих понятий на основе классической биологии перед изучением конкретных биологических дисциплин....
26 03 2026 5:36:27
Урок-игра «Биологическое ассорти» для учащихся 6–7-х классов формирует знания о природе родного края, ее охраны, развивает коммуникативные умения, воспитывает гражданскую позицию и бережное отношение к природе....
25 03 2026 10:11:33
Образование является стратегическим ресурсом общества и одним из путей познания мира. В образовании нужна не столько сумма знаний, сколько сам путь познания. Глобальное мышление - основа понимания современного динамично развивающегося мира, его целостности и соподчинённости. Это особенно важно, так как научно-технический прогресс, с одной стороны, обуславливает развитие человечества, с другой – приводит к появлению и усилению глобальных экологических проблем: демографический взрыв и продовольственный кризис; истощение ресурсов полезных ископаемых; энергетический кризис; глобальное потепление; разрушение природной среды; антропосоциологический кризис, связанный с проблемой утраты духовности, потерей смысла жизни. Очевидна огромная роль школы в том, чтобы научить юное существо адаптироваться в быстро меняющемся и порой агрессивном мире, вооружить его защитными механизмами. Этой цели служит технология глобального мышления....
24 03 2026 23:27:28
Использование технологии модульного обучения позволяет конструировать личностно-ориентированный тип обучения и воспитания, обеспечивающий особый стиль творческого взаимодействия учащихся и учителя, направленный на формирование жизненных гуманистических ценностей, определение мировоззренческой позиции учеников; активизацию познавательной деятельности учащихся на основе учета их интеллектуальных возможностей....
23 03 2026 3:56:15
Конспект урока разработан в рамках образовательной системы «Школа 2100» А.А. Леонтьева. Урок направлен на формирование логического мышления учащихся на основе развития умений сравнивать, анализировать различные биологические объекты и на основе этих действий составлять хаpaктеристику изучаемого типа животных....
22 03 2026 11:26:25
Многообразие пород домашних животных и растений было создано по воле человека и в соответствии с его пожеланиями. Это и есть искусственный отбор....
21 03 2026 4:38:19
Одной из лучших форм воспитания детей является игра. В предлагаемой работе представлен один из вариантов разработанной автором ролевой игры антинаркотического воспитания....
20 03 2026 20:14:47
Урок изучения нового материала, ученики работают в группах. Каждая группа изучает по одной системе органов класса рыб, на примере речного окуня, сравнивая с аналогичной системой китов. В конце урока учащиеся отвечают на проблемный вопрос урока: кит – это рыба? Урок сопровождается презентацией....
19 03 2026 15:17:14
Урок проводится в форме изучения нового материала, на котором учащимся отводится активная роль: они готовят сообщение о биографии В.И. Вернадского, выполняют самостоятельную работу, тест. Урок должен проводиться в кабинете, имеющем компьютер с мультимедийным проектором и интеpaктивной доской.
Контроль на уроке предлагается в форме тестирования....
18 03 2026 3:48:59
Урок проводится в форме групповой работы учащихся в трех направлениях: биологическом, лингвистическом, культурологическом и литературном. Целью данного урока является всестороннее развитие учащихся, которому способствует интеграция предметов, повышение их мотивации к овладению знаниями, пробуждение интереса к научной и творческой деятельности....
17 03 2026 12:54:55
Урок биологии рассчитан на самостоятельное изучение материала, при использовании карточки-модуля. Однако, все темы, связанные с изучение эволюционных процессов, сложны для восприятия обучающихся. Роль учителя состоит в осуществлении и направлении процесса работы на уроке....
16 03 2026 3:32:34
Урок проводился по технологии проектного обучения, поскольку эта методика дает возможность более полного, всесторонне систематического исследования проблемы и разработки конкретного продукта (схема, модель, сценарий, отчет, презентация и т.п.), т.е. пpaктического результата. Как правило, проект - результат коллективной работы: более того предполагает на последнем этапе рефлексию - анализ, что дает возможность объективного оценивания работы....
15 03 2026 14:47:42
Разработка урока включает лабораторную работу, состоящую из 2-х частей. Для проведения урока предполагается наличие лабораторного и мультимедийного оборудования, а также традиционных плаката и учебника. Работа учащихся на уроке оценивается при проверке изученного ранее материала и по итогам выполнения лабораторной работы....
14 03 2026 23:23:34
Игровое направление все шире используется в образовании. Данный урок можно использовать для проведения предметной недели или как обобщающий по завершении темы «Птицы». Содержание урока позволяет углубить знания о птицах, активизировать познавательный интерес учащихся к природе и ее изучению.
...
13 03 2026 21:38:42
Предлагаю вашему вниманию презентацию урока для 11-го класса, которая ориентирована на последовательное предъявление учащимся порций учебной информации и контроль её усвоения.
...
12 03 2026 11:31:39
Решение многих задач требует применения информационных технологий, использования прикладных программ для обеспечения эффективности понимания материала. Вид урока: лабораторная работа с применением проблемно-исследовательской технологии. Методическая цель: показать на основе осуществления межпредметных связей использование информационных технологий в учебно-исследовательской деятельности студентов по биологии.
...
11 03 2026 9:41:30
Интегрированный урок способствует формированию у учащихся понимания взаимосвязей между биологическими и химическими процессами, развитию творчества учащихся, повышает интерес к учебным предметам через проблемно-поисковый метод обучения. Разработка урока содержит перечень лабораторных работ, темы для презентаций, формы контроля знаний учащихся
...
10 03 2026 5:37:39
Вирусы имеют особое место в системе живой природы, занимая пограничное положение между живым и неживым. Задача учителя состоит в том, чтобы, использовав личный опыт учащихся, расширить их представления о вирусах, придать знаниям учащихся научный хаpaктер. Урок построен в технологии «Развитие критического мышления через чтение и письмо» и направлен на формирование у учащихся сознательного отношения к себе и миру, подразумевающего самостоятельную, осмысленную позицию, повышение коммуникативного потенциала личности....
09 03 2026 10:49:10
На этом уроке учащиеся закрепляют, обобщают и систематизируют знания по теме, отpaбатывают умения пользоваться микроскопом и выполняют охотно лабораторную работу. Данный урок позволяет развивать у детей логическое мышление, умение анализировать, сравнивать, делать выводы.
Учащимся нравятся такие формы уроков, где они экспериментируют, отгадывают кроссворды, работают с тестом, соревнуясь с другой комaндой. В итоге получают положительный результат.
...
08 03 2026 18:44:37
Урок в 9-м классе знакомит учащихся с историей открытия и изучения клетки, основными положениями клеточной теории и методами изучения клетки....
07 03 2026 14:32:56
Предлагаю свой авторский вариант итогового урока ботаники в 6-м классе в игровой форме. В разработке подробно описаны все методические и технические моменты проведения итогового урока по теме "Строение растительной клетки". Предлагаемый урок является завершающим в изучении соответствующей темы по УМК "Биология: растения, бактерии, грибы, лишайники" И.Н. Пономарёвой (М.: Вентана-Граф, 2005)....
06 03 2026 21:40:59
Ограниченность времени, отведённого на изучение данной темы, предполагает применение методов, которые помогут вызвать у учащихся интерес к изучаемому материалу. Одним из таких методов является игра. Возрастной интерес учащихся к игре позволяет за сравнительно короткий промежуток времени повторить большой объём пройденного материала, задействовать в работе учащихся всего класса, даёт возможность каждому ученику получить по одной и более оценок. Применяемые на уроке методы и приёмы развивают умения учащихся работать в заданном темпе, устанавливать межпредметные связи, публично выступать, работать в комaнде и самостоятельно, внимательно слушать....
05 03 2026 18:29:45
В статье представлен вариант использования компьютерных технологий на уроке биологии в 6-м классе. Обобщающий урок по теме "Жизнедеятельность, рост и развитие цветковых растений" проводится по типу телевизионной передачи "Своя игра".
...
04 03 2026 15:43:30
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.
...
03 03 2026 18:48:20
Урок экологии в рамках регионального компонента БУП реализуется в 8-9-х классах общеобразовательной школы. Основные технологии - информационно-коммуникативная, игровая, метод групповой работы. Содержательно рассматриваются факторы и последствия загрязнения водоемов. Может использоваться и во внеклассной работе.
...
02 03 2026 1:26:26
Расширяются знания о коже. Учащиеся учатся создавать мини-проекты, применяют элементы исследования....
01 03 2026 4:26:32
Воспитание юной личности в духе гражданственности на основе развития нравственных чувств и ориентиров – сложная задача, решение которой требует особого такта и педагогического мастерства. Реализация учителем на уроках биологии историко-библиографического методологического подхода позволит приблизиться к решению данной проблемы....
28 02 2026 22:37:41
В статье приведен разбор ошибок в ответах участников заочного тестирования по биологии. Материал взят из тестов «Биология-9» и «Биология-11» и структурирован по следующим разделам биологии: ботаника, зоология, анатомия и физиология человека, экология, теория эволюции, общая биология....
27 02 2026 13:20:56
Материал урока сочетает в себе самоконтроль теоретических знаний, пpaктических умений и навыков, проверку биологической терминологии. Содержит разработку заданий по вариантам.
...
26 02 2026 19:44:12
Урок позволяет сформировать у учащихся знания о главных путях и направлениях эволюционного процесса, сформировать умения правильно сравнивать различные направления и пути эволюции, иллюстрировать рассказ о них разнообразными примерами из мира растений и животных; систематизировать и обобщить знания о процессе и основных итогах исторического развития органического мира....
25 02 2026 11:17:57
Урок знакомит с современным человеком с эволюционной позиции. Изучаются основные этапы эволюции человека. Формируется представление о биологических и социальных факторах этапов эволюции человека....
24 02 2026 7:58:37
Урок посвящен процессам, происходящим в верхнем отделе пищеварения – ротовой полости, и важному разговору о гигиене ротовой полости, о здоровье и красоте....
23 02 2026 3:44:28
Моховидные не имеют сосудов и корней. Некоторые примитивные представители имеют вегетативное тело в виде дихотомически ветвящегося стелющегося таллома....
22 02 2026 8:57:42
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 ::
