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:
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Технология урока позволяет систематизировать приобретенные знания о строении клетки в виде научной экспертизы, что дает возможность повторить пройденный материал, оценить уровень знаний и освоить технологии ЕГЭ в новых, нестандартных формах....
05 05 2026 9:16:34
Урок проводится с использованием презентации и электронного учебника «Биология. Человек», 8-й класс. Использование данных материалов разнообразит учебный процесс, повышает интерес к изучаемой теме и помогает учащимся разобраться в сложных биологических понятиях.
...
04 05 2026 22:32:58
Цели урока: сформировать первичное представление о правилах ухода за кожей и ее производными ногтями и волосами; познакомить с причинами и признаками кожных заболеваний; научить оказывать доврачебную помощь при ожогах и обморожениях....
03 05 2026 15:14:44
Цель урока: охаpaктеризовать клеточный уровень организации живой материи; изучить особенности строения клеточной мембраны, цитоплазмы, митохондрий, ЭПС, рибосом, лизосом; сравнить строение растительной и животной клеток; продолжить формирование умения работы с рисунками, схемами, микроскопом, умения сравнивать объекты; на основе изучения строения клетки показать единство всей живой природы....
02 05 2026 4:36:49
"Лишайники" - это урок изучения новой темы. Целью урока является знакомство учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности лишайников как симбиотических организмов; приспособленностью лишайников к разнообразным условиям обитания, их ролью в природе и жизни человека. В ходе урока происходит отработка понятий: "грибница", "симбиоз", "паразитизм", питание грибов и водорослей. В течение урока учащиеся работают с информационными листами, готовят сообщения, используя дополнительные источники литературы. ...
01 05 2026 11:55:56
Урок продолжает изучение темы "Факторы среды". На уроке используются разные формы работы с классом с учетом уровня подготовленности учеников. В презентации представлены кадры, отражающие взаимодействие факторов среды, реакцию живых организмов на изменения факторов, дается понятие "толерантность и ограничивающий фактор"....
30 04 2026 19:57:18
Экология не является лабораторной наукой. Это наука, в которой важнейшее место занимают наблюдения и эксперименты в природе. Нет придела человеческому любопытству и научным изысканиям, следовательно, можно разработать для учащихся огромное количество проектов, которые будут для них познавательны и интересны....
29 04 2026 13:52:56
Урок помогает обобщить, систематизировать и расширить знания по главам "Происхождение человека" и "Строение организма"....
28 04 2026 21:40:48
Вашему вниманию предлагается статья на тему алкоголя и его влияния на организм....
27 04 2026 7:54:56
Данная разработка урока может быть использована при изучении лишайников в 5-м классе и на факультативных занятиях. Инструктивная карточка позволяет ребятам самостоятельно добывать знания о лишайниках, использовать эти знания в пpaктической деятельности. Особенно уделить внимание на экологическую сторону произрастания этих объектов в живой природе....
26 04 2026 23:47:17
Учащимся предлагается в игровой форме познакомиться не только с видами памяти, но и с приемами ее тренировки. Материал урока можно использовать и во внеурочной деятельности, например, проводя внеклассное мероприятие «Твои возможности, человек»....
25 04 2026 14:31:22
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Интеллектуально-познавательная игра обобщает знания по зоологии с основами экологии и прививает интерес к предмету. Вопросы и задания, используемые в игре, соответствуют уровню развития учащихся 7-го класса. Игра может быть проведена на уроке в качестве закрепления материала школьного курса зоологии по окончании первого полугодия, или как внеклассное мероприятие, например, во время проведения предметной недели по биологии....
24 04 2026 14:58:11
Папоротники распространены фактически по всему земному шару, начиная с пустынь и кончая болотами, рисовыми полями и солоноватыми водоемами. Наиболее разнообразны — в тропических влажных лесах....
23 04 2026 8:37:40
Программа предпрофильного образования «Человек и природа» является, с нашей стороны, смысловым шагом. Мы попытались найти общий смысловой компонент в учебных программах по литературе и биологии (5–11-е классы) и разработали систему интегрированных тем, объединенных антропологическим аспектом. Данная программа позволяет не только сэкономить часы в каждом из предметов, но и представить материал комплексно, подчеркивая межпредметные связи и отношения. Ведь выпускник школы должен быть подготовлен к жизни – способен к самообразованию, к оценке собственных поступков, к самостоятельному выбору правильных действий в любой жизненной ситуации....
22 04 2026 9:28:42
Эта настольная игра показывает противоречия между охранной природы и экономическим развитием и помогает обсудить проблемы влияния экономического развития на окружающую среду. Победа здесь имеет центральное значение, когда один из игроков не оставляет шансов на спасение своему противнику, вторгнувшись на его территорию.
...
21 04 2026 8:59:36
На данном уроке дети знакомятся с внешним и внутренним строением сердца человека....
20 04 2026 23:41:43
Головной мозг человека является не только субстратом психической жизни, но и регулятором всех процессов, происходящих в организме. В мозге различают пять отделов....
19 04 2026 19:39:45
Двустворчатые молюски обитают в морях, но отдельные виды приспособились к жизни в пресных водоемах (беззубка, перловицы и др.). Paковина моллюсков этого класса состоит из двух симметричных створок, соединенных на спинной стороне особой связкой. Захлопывают paковины мощные мышцы-замыкатели....
18 04 2026 7:33:34
Урок подводит учащихся к выявлению закономерностей и признаков, которыми, по их мнению, обладают животные, появившиеся на планете в условиях нарастающей сухости климата и сокращения водоемов. Этими животными стали пресмыкающиеся.
...
17 04 2026 21:44:24
Различают следующие зоны корня): зона роста с корневым чехликом, зона растяжения и начала дифференцировки клеток, зона всасывания, проводящая зона....
16 04 2026 1:15:30
Данная разработка урока входит в методический комплекс уроков по теме "Семя". Учащиеся самостоятельно исследуют состав семени, делают выводы и предположения. Материалы урока дают возможность поставить исследовательскую задачу, разработать материал и защитить его в рамках короткого времени....
15 04 2026 4:55:59
В настоящее время биология представляет собой комплекс наук о живой природе. Объектом изучения биологии являются живые организмы — растения и животные....
14 04 2026 2:45:38
Контроль знаний и умений является важным звеном учебного процесса, от правильной постановки которого во многом зависит успех обучения. На уроке в 8-м классе по теме "Опopно-двигательная система человека. Строение мышц" я использую разнообразные формы контроля: тестовые задания, работу с объектами (скелет), индивидуальные задания с использованием немых таблиц, что позволяет диагностировать достижение задач учебно-познавательной деятельности учащихся на разных этапах урока....
13 04 2026 10:29:12
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.
...
12 04 2026 19:42:11
Целью классного часа является формирование желания у подростков вести здоровый образ жизни. Подобранный материал заставляет задуматься о вреде курения....
11 04 2026 8:37:15
Вашему вниманию предлагается опыт работы школы по внедрению и распространению здорового образа жизни среди учащихся. Цель такой работы: привлечь внимание детей к одним из самых острых проблем общества (курению, алкоголизму, наркомании), показать, что это зло может коснуться и их, научить, как можно ему противостоять; формировать сознательное и ответственное отношение школьников к собственному здоровью....
10 04 2026 23:50:22
Вашему вниманию предлагается статья, в которой рассматривается организация опытнической работы....
09 04 2026 10:59:13
Цель обобщающего урока: с помощью создания игровой ситуации выяснить степень усвоения материала по теме, систематизировать знания учащихся, прививать интерес к предмету и любовь к природе, раскрывая пpaктическое и эстетическое значение животных в жизни человека. Формировать навыки коллективной и самостоятельной работы, развивать творческий потенциал детей при подготовке к занятию....
08 04 2026 12:11:57
Лишайники — комплексные организмы, слоевище которых представляет собой объединение гриба и водоросли, находящихся в сложных взаимоотношениях друг с другом....
07 04 2026 16:11:28
Методическая разработка обобщающего урока-КВН по биологии в 6-м классе по теме «Цветок и плод. Охрана цветковых растений» позволяет обобщить, закрепить знания учащихся о строение цветков, соцветий, плодов....
06 04 2026 20:43:46
Урок формирует навыки здорового образа жизни у детей. Учащиеся знакомятся со строением и жизнедеятельностью бактерий и их огромным значением в природе и жизни человека....
05 04 2026 22:49:31
Приводится перечень необходимого оборудования и план проведения занятия, показана логическая структура докладов учащихся, даны хаpaктеристики рассматриваемых животных и краткое содержание некоторых сообщений....
04 04 2026 10:45:25
Лишайники - особая группа организмов. Учёный К.А. Тимирязев назвал лишайники
"растение-сфинкс" (симбиотическая группа организмов, состоящая из гриба и водоросли).
Лишайники приспособлены к жизни в самых разнообразных условиях. Но они не
выносят загазованности воздуха. Лишайники способны выделять кислоты, которые разрушают даже гранит.
...
03 04 2026 15:33:11
Средство модульного обучения – модуль – это целевой функциональный узел, в котором объединены учебное содержание и приемы учебной деятельности по овладению этим содержанием. Это инструкция по достижению цели учебно-познавательной деятельности, индивидуальная программа, содержащая целевой план действий, банк информации, указания по осуществлению самоконтроля, самооценки, самоанализа....
02 04 2026 20:35:22
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....
01 04 2026 0:59:27
Урок по зоологии проводится по принципу телевизионной игры "Счастливый случай". На ней учащиеся должны показать свои знания о земноводных. Игра состоит из четырех гeймов, в ней участвуют 2 комaнды....
31 03 2026 10:23:15
В современных условиях обеспечить учение с интересом, сохранить здоровье школьников и достигнуть высоких результатов обучения и воспитания позволяет использование в учебном процессе новых образовательных технологий. Урок спланирован по элементам здоровьесберегающей, модульной, информационно-коммуникационной технологий, дальтон-технологии, технологиям критического, проблемного и проектного обучения.
...
30 03 2026 18:55:39
Анализирующее скрещивание проводят для того, чтобы на основании расщепления по фенотипическим признакам судить о расщеплении по генотипу....
29 03 2026 21:32:47
Цели урока: образовательная – познакомить с особенностями строения и функциями клеточных структур эукариотических клеток, определить роль каждого органоида в жизни клетки, сформировать представление о клетке, как о целостной самовоспроизводящейся живой системе, научиться распознавать органоиды по внешнему виду; развивающая – развить у учащихся интерес к биологической науке, предметное мышление, умение анализировать и сопоставлять факты, выделять главное в тексте, логическое мышление, различные виды памяти; воспитательная – формирование у учащихся бережного отношения ко всему живому на нашей планете, представления об уникальности каждого организма....
28 03 2026 21:10:17
Урок-конференция. Основополагающий вопрос урока: Какие особенности строения насекомых обеспечивают им господство в окружающей среде?
...
27 03 2026 18:30:46
Материал урока знакомит учащихся с растениями и животными, используемыми в символике г. Абакана и республики Хакасия. Во время проведения игры ребята разгадывают кроссворды, загадывают загадки, рассказывают стихи хакасских поэтов о красоте родного края. Данный урок-игру можно провести как внеклассное мероприятие....
26 03 2026 16:19:57
Урок представлен конспектом и презентацией в Microsoft PowerPoint. По типу урок комбинированный (изучение нового материала с элементами закрепления знаний), а также материалы урока могут быть использованы для обобщения знаний по этой теме и для подготовки к ЕГЭ. В ходе урока учащиеся узнают строение слоевища лишайника....
25 03 2026 20:35:40
Конспект составлен на основе текстового материала учебника биологии 5-го класса под ред. проф. И.Н. Пономаревой, заданий рабочей тетради к учебнику, краеведческого материала, презентации и электронных образовательных ресурсов ЕК ЦОР. Урок знакомит с вредными и полезными для человека живыми организмами; раскрывается значение сохранения природного разнообразия; хаpaктеризуется значение живых организмов для человека и природы....
24 03 2026 21:28:27
Какие бы реформы ни проходили в образовании, все они замыкаются на педагоге и ребёнке. Естественно, что на первый план выдвигается проблема поиска новых подходов к организации педагогической деятельности, с тем чтобы создать реальную возможность развития личности, человеческой индивидуальности Ребёнок, по образному выражению А.Н. Леонтьева, должен "прожить обучение", то есть когда обучение становится частью личной жизни учащегося, приобретает для него глубокий пpaктический смысл. При этом приоритетной является педагогика гуманистическая, личностно-ориентированная, развивающая. Чем сильнее принуждение, тем сильнее реакция отторжения. Лишь немногие дети в обычных школах сохраняют интерес к учению....
23 03 2026 20:31:29
Чтобы преодолеть нескрещиваемость при отдаленной гибридизации, Мичурин разработал ряд методов: вегетативного сближения, посредника, опыления смесью пыльцы....
22 03 2026 1:12:16
Основная цель конкурса: расширить и углубить знания учащихся, полученные на уроках. Детям перед игрой обязательно рекомендуется дополнительная литература, в которой они могут найти информацию о пресмыкающихся. Игра состоит из 6 этапов, каждый из которых проверяет знания детей, а так же их умение анализировать, сравнивать, логически мыслить.
...
21 03 2026 9:26:40
Целью данного урока стало обобщение и систематизирование знаний по теме "Пищеварительная система человека".
К уроку подготавливается "Листок учета знаний", по которому учителю и учащемуся хорошо видно, по каким компонентам знаний есть недочеты и пробелы. За каждый элемент знаний ученик получает отметку....
20 03 2026 2:25:38
Для пятиклассников представленный материал достаточно сложен. На изучение темы по программе планируется два часа, а материал огромен. Целесообразно изучать его с использованием групповой формы работы. При такой организации урока полностью достигается цель урока. Дети быстро запоминают новые термины и понятия, связанные с клеткой. Продолжает развиваться умение рефлексировать материал и свою деятельность.
...
19 03 2026 5:43:42
Представлен материал "Формирование ключевых компетенций на уроках биологии в 6-х, 7-х классах". В работе приводятся конспекты уроков по биологии в 6-м классе на тему "Органы цветковых растений"; в 7-м классе на темы " Многообразие пресмыкающихся" и "Места обитания и внешнее строение земноводных" ....
18 03 2026 8:37:57
Презентация и «пресс-конференция», в ходе которой обсуждаются проблемы никотинизации среди молодёжи и его последствия для их здоровья; объясняют сущность рекламы табачных изделий, её несостоятельность; усиливают мотивацию отрицательного отношения к курению у юношей и дeвyшек; доказывают несовместимость курения и здоровья будущих детей....
17 03 2026 17:22:10
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 ::
