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:
Урок построен в форме групповой работы, что обеспечивает эффективное использование лабораторного оборудования в условиях недостаточного материального обеспечения. Урок предусматривает лабораторную работу, заполнение таблиц о функциях и составе крови. Перемещение групп в ходе урока обеспечивает динамичность урока, смену деятельности. Материалы урока включают задания для групп, маршрутные листы, контроль - презентацию для первичной проверки усвоения знаний.
...
06 11 2025 4:22:59
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: формировать умения узнавать изученных земноводных; обосновывать принадлежность к определенной систематической категории; обобщение и систематизация знаний о приспособленности земноводных к жизни в воде и на суше....
05 11 2025 6:58:33
В статье рассматривается материал по эволюции кровеносной системы животных. Даются определения понятия "кровь" и её компонентов. Урок построен на получении знаний из учебника и дополнительной литературы....
04 11 2025 11:15:43
Данный урок способствует лучшему пониманию трех состояний воды в природе, круговороту воды. Развивает внимание, логическое мышление, интерес учащихся пятых классов. Благодаря этому уроку учащиеся получают не только познавательную информацию, но и овладеют навыками самостоятельного исследования. Используемые в уроке ребусы помогают в закреплении пройденного материала.
...
03 11 2025 14:15:10
Викторина направлена на воспитание патриотизма и любви к своему краю....
02 11 2025 14:43:52
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....
01 11 2025 11:20:59
Разработка бинарного урока по биологии и английскому языку в 6-м классе. Основа урока - работа с применением заданий, позволяющих применять учащимся знания, приобретенные ранее.
...
31 10 2025 4:36:18
Биосфера это совокупность всего живого. Рассмотрим где проходят верхняя и нижняя границы биосферы, какой ее состав, свойства и функции....
30 10 2025 3:32:33
Данный урок разработан с использованием модульно-блочной технологии. Модули являются составными частями блоков.
Блок № 1 «Организменный уровень организации». В блоке 29 модулей, модуль № 28.1 «Вирусы». Раскрытие темы данного модуля позволяет доказать, что вирусы – это неклеточные формы жизни, с присущими всему живому свойствами.
...
29 10 2025 22:38:22
Большую роль в профильной подготовке играет внеурочная деятельность. В нашей гимназии организовано научное общество учащихся, которое занимается исследовательской работой, что позволяет добиться целей, стоящих перед профильным обучением. Исследовательская деятельность подразумевает участие в олимпиадах, экологических конференциях, неделях науки, проведение научно-пpaктических конференций в гимназии № 1.
...
28 10 2025 0:45:43
В статье изучаются признаки растений семейства пасленовых; показывается их значение для человека....
27 10 2025 5:37:10
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Представлен интеpaктивный проект для групповой работы с детьми разного возраста. Пособие может быть использовано в ДОУ, начальной школе, среднем звене. Варианты использования – диагностический материал для изучения или закрепления темы «Растения». Дети дают ответы на поставленные вопросы (в виде рисунков), цветными фишками на специальных карточках, что позволяет работать с группой детей....
26 10 2025 10:19:16
На экскурсии учащиеся познакомятся с разнообразием растений, осенними явлениями и приспособленностью растений к перезимовке, различными методами биологических исследований....
25 10 2025 8:27:29
В нашей школе традиционно проходит предметная неделя биологии, в рамках которой проводятся внеклассные мероприятия и нестандартные формы уроков. Этот час веселых затей включает несколько чередующихся игр, которые проводятся в быстром темпе и позволяют проверить пpaктические и теоретические знания учащихся о растениях.
...
24 10 2025 22:45:33
Урок развивает мышление, умение применять знания на пpaктике, рассуждать и делать выводы, отвечать на вопросы. Урок учитывает требования федеральных государственных образовательных стандартов второго поколения....
23 10 2025 4:50:14
Знание студентами медицинских колледжей и медицинских училищ темы «Эволюция человека» важно как с позиций формирования мировоззрения, так и востребованности знаний в будущей профессии. В работе показана эффективность использования приема эвристической беседы для достижения образовательных целей занятия; рассмотрена методическая реализация представленного технологического приема; приведен анализ выполненных студентами проверочных работ....
22 10 2025 4:26:15
С помощью презентации возможно показать достаточное количество биотических взаимоотношений, не перегружая учащихся на уроке. Данная презентация может быть использована учителем и в курсе экологии и биологии 10–11-х классов.
...
21 10 2025 2:23:41
Внеклассное мероприятие для учащихся 11-го класса на тему "У истоков эволюции..." проводится с использованием информационных технологий, что позволяет повысить интерес к изучаемому предмету. Основная цель данного мероприятия заключается в том, чтобы нацелить ребят на сдачу ЕГЭ по биологии....
20 10 2025 19:19:15
Задачей урока является организация деятельности учащихся в группах по заранее подготовленным заданиям, включающим объяснение наблюдений опыта с веткой зеленого растения, помещенного под стеклянный колпак,- на свету и в темноте, работу с текстом учебника, с таблицами, картинами и гербарными экземплярами растений. На уроке учащимся дана возможность оценки, самооценки деятельности....
19 10 2025 20:42:28
Цели урока – дать представление о витаминах, познакомить учащихся с их классификацией, представителями и значением. На основе межпредметных связей раскрыть важнейшую роль витаминов для здоровья человека, дать понятие об авитаминозах и гиповитаминозах на примере важнейших представителей водо- и жирорастворимых витаминов....
18 10 2025 16:54:50
Урок проводится с опорой на презентацию. В данной разработке использованы различные приемы: проблемные вопросы, загадки, схемы, рисунки, которые вызывают у учащихся положительные эмоции, повышают интерес к урокам биологии. Цель урока: изучить строение цветка, раскрыть биологическое значение частей цветка, дать представление об обоеполых и однополых цветках, однодомных и двудомных растениях....
17 10 2025 12:58:31
Заключительный урок проводится в форме игры-соревнования. Позволяет в занимательной форме провести смотр знаний учащихся и проверить их теоретические знания. Развивает интерес к предмету и познавательную активность учащихся....
16 10 2025 20:43:47
Урок-презентация разработан с использованием компьютерных технологий, основной теоретический материал отражен в презентации. Проведение урока в такой нестандартной форме способствует повышению мотивации учащихся. Основной целью урока-презентации является знакомство учащихся с особенностями строения животной и растительной клетки.
...
15 10 2025 15:41:12
Основной задачей является формирование знаний об особенностях строения и образа жизни эвглены зеленой. На уроке используются различные методы активизации познавательной активности учащихся. На основном этапе урока изучение нового материала применяется исследовательский метод. Учащиеся работают в парах, выполняя пpaктическую работу с микроскопом. В конце работы учащиеся самостоятельно приходят к выводу о необычности систематического положения эвглены зеленой и единстве всего живого на Земле....
14 10 2025 7:37:41
Урок обобщения и систематизации знаний учащихся в 7-м классе по биологии "Путешествие в страну Кишечнополостных"....
13 10 2025 10:31:44
Цели урока: показать хаpaктерные особенности более сложной организации червей по сравнению с кишечнополостными (во внешнем строении) на примере кольчатого червя; выяснить значение дождевых червей в почвообразовательном процессе.
...
12 10 2025 1:30:51
Урок способствует формированию и развитию у учащихся не только предметных, но и общеучебных умений и навыков, ориентированных на развитие личности.
...
11 10 2025 12:20:21
Данная разработка предлагает проведение занятия элективного курса "Человек и его здоровье" с целью обучения учащихся 9-х классов пpaктическому применению знаний из разных областей наук, формирования у них мировоззренческих понятий о единстве и взаимосвязи всех компонентов окружающего мира. Основная задача данного курса формирование экологически грамотного поведения человека по отношению ко всему живому, включая собственное здоровье....
10 10 2025 8:16:22
На уроке учащиеся актуализируют и закрепят имеющиеся знания о значении насекомых, способах борьбы с насекомыми – вредителями (их преимуществами и недостатками), осознают необходимость мер охраны насекомых и мест их обитания. Приобретут навыки делового общения, получат важный опыт совместной деятельности в ходе непосредственного общения друг с другом при коллективном решении поставленных задач....
09 10 2025 12:15:26
Содержание семинара позволит обобщить, систематизировать и углубить знания учащихся по теме: «Селекция животных, растений и микроорганизмов»; предусматривает выполнение самостоятельных работ репродуктивно-поискового типа, позволяет наиболее полно использовать и развивать интеллектуальные особенности старшеклассников....
08 10 2025 20:14:12
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....
07 10 2025 7:15:45
Возможность интеграции биологических знаний учащихся об особенностях строения, жизнедеятельности и значении растений и животных с историко-культурными знаниями показана на примере интеллектуальной игры «Растения и животные в мифах, легендах, народных поверьях»....
06 10 2025 9:23:43
Цель урока - выявить причины высокой работоспособности сердца на основе связи строения сердца с его функциями....
05 10 2025 6:19:55
Ферменты выполняют роль биокатализаторов. Пищеварительные ферменты осуществляют расщепление компонентов пищи в пищеварительном канале....
04 10 2025 11:38:16
Павлов установил, что условный рефлекс можно выработать, только если безразличный раздражитель предшествует безусловному сигналу. В других сочетаниях условные рефлексы не образуются, а если образуются, то слабые, и быстро угасают. Важно, чтобы условный раздражитель по биологической важности был слабее безусловного....
03 10 2025 23:24:34
На данном уроке обобщаются знания о материальных основах наследственности и изменчивости, отpaбатываются символика и терминология, необходимые для решения задач, определяется степень усвоения категориального аппарата темы.
...
02 10 2025 10:24:38
Урок составлен в соответствии с программой и учебником В.В. Пасечника для 6-го класса. При изучении нового материала учитель опирается на знания учащихся о голосеменных из жизненного опыта. Урок имеет пpaктическую и валеологическую направленности, в него включены региональный и экологические компоненты на уроков биологии.
...
01 10 2025 21:28:19
Целью моей работы было разработать систему жизненных форм комнатных растений. Среди комнатных растений можно выделить те же жизненные формы, что и у растений, окружающих нас в естественных условиях. Поэтому изучение понятия жизненной формы станет возможным на уроке на примере комнатных растений....
30 09 2025 20:28:53
Представлен материал конференции о взаимодействии растений, животных и природных условий в природных зонах Азии. Целью проведения конференции является продолжение формирования представления детей о связи компонентов природы....
29 09 2025 22:32:13
На уроке учащиеся отправляются на родину В.М.Шукшина. Изучают природу этого района, узнают много нового и полезного. Множество приложений и презентаций помогают лучше отобразить данную тему....
28 09 2025 16:52:10
Урок в 9-м классе формирует знания о хромосомном определении пола, сцепленном с полом наследовании признаков, за которые отвечают гены, локализованные в пoлoвых хромосомах. Учащиеся на уроке продолжают формировать навыки решения генетических задач. Цель урока: сформировать у учащихся познавательный интерес к изучению научных проблем и проблем здоровья, связанных с генетикой пола....
27 09 2025 3:22:53
Живые растения и выделенные из них эфирные масла занимают важное место в улучшении воздушной среды мест, где работает, учится и отдыхает человек. Их применение как по отдельности, так и совместно позволяет не только подавить вредную микрофлору воздуха: патогенные бактерии, грибы, вирусы; улучшить химический состав воздуха, увеличивая количество О2 и уменьшая СО2, и физическое состояние его молекул, ионизируя их, повышая содержание легких отрицательных ионов со снижением тяжелых, что необходимо для здоровья человека....
26 09 2025 20:35:48
Автор статьи знакомит учащихся со знаниями о режиме питания, о полезных и "вредных" продуктах, положительной и отрицательной стороне диет; учит оценивать качество некоторых продуктов питания и их экологическую безопасность; воспитывает бережное отношение к своему организму и здоровью через ЗОЖ....
25 09 2025 11:25:36
В качестве материала на фестиваль педагогических идей "Открытый урок" мною представлена разработка урока по природоведению в 5-м классе на тему "Природа России". Данный урок имеет экологическую направленность. Основная идея – донести до учащихся понимание того, что человек является частью природы, следовательно, любые изменения природы человеком могут привести к экологическим катастрофам. Одна из целей, которую я реализовала на уроке, – формировать активную гражданскую позицию воспитанников коррекционной школы.
...
24 09 2025 16:21:53
Данный урок является завершающим по теме «Птицы» в 7-м классе по УМК Пасечника. Цель урока: расширить знания по теме, привить интерес к предмету, научить самостоятельно находить необходимую информацию, способствовать развитию познавательного интереса....
23 09 2025 22:21:50
В статье приведена разработка обобщающего урока по теме «Птичий базар»....
22 09 2025 3:29:32
Задача учителя - на уроке создать условия для полноценного проявления и развития личностных функций ученика, используя следующие принципы: а) отношение учителя к ученику как равному; б) не простое сообщение знаний, а самостоятельное " строительство" знания учеником с помощью критического отношения к изучаемой информации, самостоятельного решения задач; в) плюрализм мнений, подходов, уважительное отношение к мнению другого.
...
21 09 2025 2:38:40
Урок контроля, оценки и коррекции знаний учащихся проводится в групповой форме. С одной стороны, это создает атмосферу соперничества, что активизирует познавательную деятельность учащихся, а с другой ‒ идею сотрудничества между ребятами в группе. Урок проходит легко и доброжелательно, так как не похож на обычную, часто пугающую ребят контрольную работу....
20 09 2025 18:29:46
Предложенная игра "Звездный час" проводится для учеников 5–7-х классов. Игру можно провести в предметных неделях по географии и биологии, во время праздника "День птиц" . Задачи игры: закрепить и углубить знания полученные на уроках географии, биологии. Развить логическое мышление, память, интеллектуальные способности; расширять кругозор знаний; воспитывать любовь к природе....
19 09 2025 21:56:42
Урок предполагает использование презентации, которую можно дополнить видеофильмами по своему усмотрению, что повысит заинтересованность обучающихся. Презентация может быть использована как для сопровождения рассказа учителя, так и как самостоятельное средство обучение....
18 09 2025 19:57:48
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 ::
