Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Занятие достигает следующих целей: дать общее представление о кольчатых червях, об их эволюционном приобретении - сегментации; дать хаpaктеристику среды обитания, познакомить с внешним строением представителей класса малощетинковых на примере дождевого червя; провести наблюдение за поведением и рефлексами....
23 05 2026 1:48:31
Сценарий мероприятия, посвященного формированию здорового образа жизни. Проводится в форме конференции школьного научного общества. Целью этого мероприятия является профилактика вредных привычек у школьников. Сценарий включает интересные факты, способствующие повышению интереса к данной проблеме....
22 05 2026 17:51:50
Внеклассное мероприятие, посвященное охране природы, знакомству с Красной книгой, ее страницами, животными и растениями. С помощью презентации дети узнают о редких и исчезнувших животных и растениях. Презентация содержит видеофрагменты о мерах сохранения природы, о животных. Данное мероприятие можно проводить как на уроке, так и во внеурочное время (на занятиях кружка, на классном часе и т.д.).
...
21 05 2026 21:37:10
Приматы населяют тропические зоны: предпочитают жить в густых зарослях. Передние и задние конечности — пятипалые, первый палец, как у человека, противопоставлен остальным. Так животные надежно хватаются за ветви и удерживаются на них. На пальцах нет когтей, а растут плоские ногти....
20 05 2026 1:34:15
Давно заметил человек, что некоторые растения излечивают от недугов. Так из поколения в поколение передавались сведения о целебных свойствах растений. Значение лекарственных растений в настоящее время не падает, а наоборот, возрастает. В течение тысячелетий многие из древнейших лечебных средств переходили из поколения в поколение, причем некоторые из них сохранились до сих пор....
19 05 2026 21:12:40
Цель работы: научить учащихся на уроке биологии творчески подходить к процессу познавательной учебной деятельности; привить навыки работы с учебником; развить логическое мышление; хороший задел для успешной сдачи ЕГЭ и поступлению в вуз....
18 05 2026 19:59:34
Цели разработки: изучить функциональные возможности организма человека; уметь применять полученные знания в современной жизни; вызвать интерес к биологии, желание изучать данный предмет в средней (полной) школе....
17 05 2026 22:42:33
Акцентируется внимание на гигиене питания как основе здорового образа жизни. Проведение мероприятия в форме популярного телевизионного жанра - ток-шоу формирует у ребят исследовательские умения, способность применять полученные знания на пpaктике, развивает коммуникативные навыки, повышает интерес учащихся к данной теме....
16 05 2026 16:43:43
Данная работа представляет собой интегрированный урок литературы и природоведения. Основные этапы урока основываются на знаниях произведений, изученных на уроках литературы, окружающего мира, жизненного опыта учащихся. На уроке используется компьютерная презентация, лабораторная работа, работа с текстом. Урок составлен с целью повышения интереса учащихся к обучению....
15 05 2026 12:37:36
Данный урок проводится с использованием проектной технологии. Метод проектов приобщает школьников к элементарной научной деятельности. Вовлечь обучающихся в активный познавательный процесс позволяют биологические исследования. Большинство шестиклассников, учитывая их модальность (визуалы, аудиалы, кинестетики), являются кинестетиками и с удовольствием принимают участие в постановке экспериментов. Это позволяет формировать у них исследовательские компетенции....
14 05 2026 22:23:51
Урок биологии в 6-м классе ставит перед учащимися проблему: могут ли растения существовать обособленно, без окружающей среды?...
13 05 2026 14:59:46
Урок формирует и углубляет знания об экологии как науке, её предмете и задачах, о морфологическом многообразии факторов. Формирует специальные умения определять воздействие экологических факторов на организмы. Продолжает формировать общеучебные умения работать с конспектом, дополнительной литературой, интернет-ресурсами....
12 05 2026 7:22:50
Урок входит в тему «Внутренняя среда организма». На нем изучается строение эритроцитов и лейкоцитов в связи с выполняемыми функциями. Изучение материала идет с использованием мельтимедийного обучающего пособия....
11 05 2026 18:17:29
Значительное место в общей системе внеаудиторной работы принадлежит творческим работам учащихся, в частности, созданию проектов. Они способствуют расширению знаний по предметам, стимулируют развитие творческих наклонностей. Это одна из важных форм сплочения в коллектив. Тема данного проекта - "Мода - модой, а здоровье?". Он направлен на сбор информации, ее анализ, обобщение фактов о влиянии на здоровье молодых людей модных тенденций - пирсинг, татуировка....
10 05 2026 3:47:34
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
...
09 05 2026 17:39:18
Публикуемый материал представляет собой урок, построенный с использованием технологии развития критического мышления. Этот урок можно использовать в курсе общей биологии в 9—11-х классах после изучения темы "Общие закономерности развития". Применение технологии критического мышления обеспечивает достижение качественно нового результата, который включает в себя коммуникативную культуру школьника; рефлексивную культуру учащихся; овладение интеллектуальными технологиями; готовность учащихся к пересмотру своих суждений в свете убедительных аргументов в пользу такого пересмотра.
...
08 05 2026 5:35:13
Вашему вниманию предлагается статья, в которой рассматривается организация опытнической работы....
07 05 2026 6:14:23
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....
06 05 2026 11:43:23
На уроке проявляются большие возможности для экологического воспитания учащихся, раскрывается роль уроков химико-биологического цикла в воспитании экологически грамотного поколения с экологической ответственностью....
05 05 2026 7:10:50
Урок поможет учащимся расширить кругозор о методах, используемых при диагностике различных патологических заболеваний, передаваемых по наследству, и их профилактике....
04 05 2026 18:53:23
В статье представлена разработка урока по данной теме.
...
03 05 2026 13:19:19
Урок раскрывает особенности движения животных в водной среде, продолжает формирование умений сравнивать, делать выводы, выявлять закономерности, воспитывает самостоятельность мышления....
02 05 2026 17:45:54
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....
01 05 2026 11:54:41
На уроке учащиеся хаpaктеризуют сущность различных генетических законов и закономерностей, решают генетические задачи, объясняют причины результатов, полученных учеными при скрещивании организмов.
...
30 04 2026 11:17:39
Урок является одним из обобщающих в разделе цветковые или покрытосеменные растения, на данном уроке можно применять различные формы организации учебной деятельности. ...
29 04 2026 13:25:26
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: повторение и закрепление знаний зоологии морских животных в форме комaндной игры с презентацией, содержащей элементы интеpaктивности, и творческого отчета групп учащихся по домашнему заданию. Презентацию можно использовать и вне контекста комaндной игры на уроке, например во внеурочной работе, включив в план недели биологии....
28 04 2026 4:20:59
Сформировать знания о хаpaктерных признаках грибов как самостоятельного царства живой природы, об особенностях строения и жизнедеятельности шляпочных грибов, о съедобных и ядовитых грибах....
27 04 2026 13:19:55
Автор знакомит учащихся с богатствами края, воспитывает бережное отношение к природе. Учит работать коллективно....
26 04 2026 2:37:37
Цель урока: ознакомление учащихся с пагубным воздействием курения на организм человека, формирование негативного отношения к табакокурению, показать , что курение вредит не только курящему человеку, но и всему обществу, что курение – это не только проблема отдельного человека, это проблема всего общества.
...
25 04 2026 1:45:57
Сегодня подготовка школьника к жизни предполагает не столько вооружение его необходимыми знаниями, сколько способами овладения ими. В работе описываются используемые автором технологии и приемы развития интеллектуальных способностей на уроках биологии....
24 04 2026 16:48:18
Хламидомонада — микроскопическая одноклеточная водоросль грушевидной или овальной формы. Поверхность клетки покрыта прозрачной бесцветной пектиновой оболочкой....
23 04 2026 5:39:12
Вопросы пoлoвoго воспитания школьников сегодня имеют первостепенное значение. Уже в девятом классе девчонки спрашивают меня, как пить пpoтивoзaчaточные средства. В уроке показана духовная и физиологическая часть вопроса, разница между понятиями ceкc и любовь. Делается небольшой экскурс в область применения пpoтивoзaчaточных средств, показано к чему приводит частая смена пoлoвых партнеров. Особое место отводится рассказу о венерических заболеваниях.
...
22 04 2026 15:42:16
На данном уроке дети знакомятся с внешним и внутренним строением сердца человека....
21 04 2026 21:29:41
Данный урок является одним из вариантов уроков с применением компьютерных технологий. Применяя на уроках компьютерную технику, а также разнообразные формы, методы и педагогические техники, можно повысить плотность урока, интенсифицировать его, сделать урок интересным и содержательным. Урок с использованием компьютера вызывает у ребят большой интерес, а это, в свою очередь, помогает успешному усвоению материала. Резко повышается активность учащихся на уроке, они включаются в процесс мышления и обучения....
20 04 2026 10:36:23
Все лесные звери в ужасе бегут от пищевого монстра - Колобка, испечённого из опасных для здоровья продуктов. Основная цель сценария "Пищевой Монстр, или Новые приключения Колобка" - призыв к здоровому образу жизни. Используя такие современные педагогические технологии как сказкотерапия, игротерапия, смехотерапия, можно привлечь внимание ребят к вопросу правильного питания как залога долголетия.
...
19 04 2026 3:57:20
Урок развивает критическое мышление в чтении и письме, навыки анализа информации. В течение урока используется интеpaктивная доска для закрепления новых знаний, просмотра видеороликов, музыкального сопровождения. Информация урока заставляет задуматься подростков о бережном отношении к женщинам....
18 04 2026 2:42:12
Принципы работы мозга, открытые великими учеными И.П. Павловым, А.А. Ухтомским, Л.С. Выготским, нашли остроумное отражение в короткометражном фильме Л.Гайдая "Наваждение". Психологу необходимо интересно и доступно рассказать родителям, педагогам или подросткам о том, как работает наш мозг, его проявлении в повседневной жизни человека, использовании знаний во благо себе и другим....
17 04 2026 9:31:31
Наследование признаков осуществляется с помощью элементарных единиц наследования – генов. Совокупность генов определяет генотип организма....
16 04 2026 7:52:39
Визитной карточкой нашего села является сосновый бор. Представленная разработка урока позволяет сформировать определенные биологические понятия на примере природного сообщества «Сосновый бор», что способствует воспитанию любви и бережного отношения к природе родного края....
15 04 2026 3:29:25
Биосфера это совокупность всего живого. Рассмотрим где проходят верхняя и нижняя границы биосферы, какой ее состав, свойства и функции....
14 04 2026 20:26:18
Задачи: расширить знания учащихся по особенностям выращивания плодово-ягодных культур; показать межпредметную связь математики и биологии; способствовать развитию приемов умственной деятельности....
13 04 2026 11:29:54
Цель занятия: расширение и углубление знаний о голосеменных на примере растений Забайкальского края....
12 04 2026 2:54:43
Урок биологии в 6-м классе на формирование новых знаний об опopной системе живых организмов и ее значении. Цели урока: развитие мыслительных и информационных умений учащихся, коммуникативной культуры; воспитание интереса к предмету.
На уроке используются такие методы, как: организация поисковой работы (работа с учебной книгой), составление и чтение структурно-логической схемы, сравнение, аналогия, осмысление результатов своих действий (рефлексивный анализ)....
11 04 2026 22:14:37
Обе группы элементов важны для растений, так как входят в состав сложных органических и минеральных соединений, принимающих участие в процессах жизнедеятельности, формировании тканей и органов и пр....
10 04 2026 16:49:24
Предлагается четыре варианта задач по генетике. В каждом варианте три задачи по моногибридному скрещиванию, дигибридному скрещиванию и скрещиванию, сцепленному с полом.
...
09 04 2026 10:20:20
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....
08 04 2026 20:37:25
На уроке ученики рассматривают типы взаимоотношений между организмами и выявляют их значение. В групповой деятельности ученики используют исследовательский метод работы, учатся оформлять творческую работу в виде проекта, публично защищать результаты творческой деятельности....
07 04 2026 0:37:32
Цель урока: углубление знаний учащихся о нуклеиновых кислотах и их роли в организме. На уроке изучения нового материала и закрепления изученного в 9-м классе применяются разнообразные методы и формы работы с учащимися: моделирование, анализ материала, работа со схемами-опорами, решение задачи, коллективное обсуждение и групповая работа....
06 04 2026 21:33:54
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.
...
05 04 2026 1:26:20
Урок посвящен корню – осевому вегетативному органу листостебельного растения, выполняющего функции почвенного питания и закрепления растения на земле. Способствует формированию понятия об особенностях строения и функционирования корневых систем. Составление общего плана изучения органа растения....
04 04 2026 11:55:55
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 ::
