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 включает элементы технологии критического мышления - кластер, синквейн, ранжирование. Применяется групповая форма работы. На I этапе урока вызывается познавательный интерес, на II – соотнесение старых знаний с новыми, на III – обобщение материала, составление и защита проекта. На уроке осуществляется интеграция предметов (биология, литература, народная культура), что способствует формированию мировоззрения и развитию творческих способностей учащихся.
...
01 11 2026 13:23:28
Систематизация педагогического наследия учителей в Виртуальном музее биообразования России....
31 10 2026 18:54:20
В статье представлена разработка урока по теме "Доказательства эволюции" с использованием мультимедийной презентации.
...
30 10 2026 15:27:12
В статье приведен урок природоведения в 5-м классе по изучению нового материала с использованием набора минералов, таблиц по географии, схемы "Круговорот горных пород", справочных материалов, индивидуальных дифференцированных карточек, презентации к уроку....
29 10 2026 23:53:56
Педагогическая идея урока заключается в использовании коррекционного обучения детей с умственной отсталостью – способствует созданию оптимальных условий для развития интереса и способностей, усвоению материала в процессе индивидуальной деятельности. Особое значение придается активизации познавательной деятельности учащихся....
28 10 2026 21:59:30
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Дети учатся быть здоровыми душой и телом, берегут здоровье, применяя знания и умения в согласии с законами природы....
27 10 2026 5:18:24
Разработанное занятие для профильной группы - изучение нового материала.
Форма работы на занятии - групповая, малыми группами. Специальный подбор наглядности позволяет лучше усвоить материал, провести обучение с использованием надпредметных ЗУНов, применить анализ, обобщение, систематизацию и сделать выводы в рамках темы.
...
26 10 2026 22:36:26
Предлагаемая работа - это мастер-класс для учителей биологии. Основная идея представленной работы - познакомить учителей с методическими приёмами, способствующими активизации познавательной деятельности учащихся и привитию интереса к изучению нового учебного предмета. Представленную форму проведения урока можно применить в работе с учениками, при планировании первого урока биологии в 6-м классе.
...
25 10 2026 17:36:20
В ходе урока учащиеся знакомятся с понятием "движение" как одним из главных свойств живых организмов, с разнообразием способов движения животных. Автор работы продолжает формирование монологической речи....
24 10 2026 18:25:49
Представленный материал знакомит учащихся с историей, значением и особенностями озера Байкал, включает викторины, загадки и игры по теме....
23 10 2026 0:10:19
Урок биологии актуализирует знания о формах размножения организмов, чередовании пoлoвoго и бесполого поколений в цикле развития растений. Цель урока: научить применять знания о способах вегетативного размножения в повседневной жизни. Описаны особенности разных способов бесполого размножения, формы размножения, примеры; объясняется значение бесполого и пoлoвoго размножения в природе и для человека....
22 10 2026 14:43:24
Главная задача лизосом – внутриклеточное переваривание (расщепление биополимеров), для этого органеллы имеют специальный набор гидролитических ферментов (сегодня известно около 60 видов)...
21 10 2026 20:35:58
После ознакомления с основами рационального питания учащиеся, в ходе анализа домашних пpaктических работ, создают групповой проект, цель которого – проанализировать свой пищевой рацион с точки зрения его полноценности и сбалансированности, отсутствия в пище опасных и вредных компонентов, а также произвести его корректировку.
...
20 10 2026 7:32:57
Данный урок включает в себя применение мультимедийных технологий, что позволяет более широко и наглядно продемонстрировать карту звездного неба, расположение созвездий, помогает работать учителю совместно со всем классом по карте звездного неба, дополняя свой рассказ изображением слайдов....
19 10 2026 2:33:45
Урок позволяет сформировать у учащихся понятие о многообразии одноклеточных, особенностях строения и жизнедеятельности представителей типов Споровики, Инфузории, о роли одноклеточных в биосфере. Развивает умения пользоваться различными источниками информации, выделять главное, сравнивать и делать выводы.
...
18 10 2026 5:26:20
Деятельность - это процесс взаимодействия человека с миром. Человеческая деятельность включает в себя такие познавательные процессы, как ощущения, восприятие, память, мышление, воображение. От уровня развития познавательных процессов учащегося зависит легкость и эффективность его учения. Данный урок направлен на развитие и совершенствование зрительного восприятия, на совершенствование мышления, обогащения арсенала чувств. Урок учит детей быть наблюдательными и любознательными, а также на уроке предлагаются гигиенические правила и гимнастические упражнения, которые помогут сохранить зрение....
17 10 2026 20:14:15
Урок призван сформировать представление о горных породах биогенного происхождения, показать особенности их формирования, изучить их внешние хаpaктеристики, геологическое время происхождения....
16 10 2026 21:39:11
Урок знакомит учащихся с классификацией копытных млекопитающих, особенностями их строения и средой обитания. Использование на уроке ИКТ повышает познавательный интерес к предмету. Ученики осознают необходимость охраны копытных млекопитающих на примере животных своего региона....
15 10 2026 8:47:38
В статье рассматривается то, что находится и должно находиться в кабинете биологии и как это влияет на ход обучения учеников по данному предмету.
...
14 10 2026 13:18:58
Зубная щётка - одно из величайших изобретений человечества - это основная составляющая личной гигиены человека. Человек обязательно должен ухаживать ежедневно за полостью рта с помощью зубной щётки, ведь это не только здоровые зубы и дёсны, а это в целом это наше здоровье. Ухаживая за полостью рта с помощью зубной щётки, мы бережём своё здоровье. Презентацию можно использовать на уроке биологии в 8-м классе при прохождении темы "Пищеварительная система человека"....
13 10 2026 6:20:38
Представлен урок биологии, на котором основная роль отводится использованию ИКТ в форме презентаций при изучении темы и в ходе закрепления знаний учащихся. Раскрывается значение зрения, строение и функция глаза. Дается понятие зрительного анализатора. Учащиеся выполняют тестовое задание....
12 10 2026 6:13:33
Школьная факультативная лекция - метод обучения, отвечающий требованиям классического урока изучения нового материала и являющийся частью лекционно-семинарской системы. Ее использование на уроках общей биологии в 9-м классе позволяет формировать у учащихся умение планировать ответ, выделять основные моменты лекции, формулировать выводы, успешно усваивать сложный и объемный материал. В статье рассмотрен пример использования факультативной лекции на уроке по теме "Деление клетки: митоз и мейоз"....
11 10 2026 16:31:29
Знакомясь с многообразием флоры на уроках биологии учащиеся чаще интересуются теми растениями, которые произрастают в средней полосе России. Береза, дуб, рябина, липа, ива, орешник - вот что, прежде всего, попадает в поле зрения из растительности нашего края. А как возникли нынешние леса, парки, сады, дендрарии - об этом большинство учащихся зачастую лишь догадывается. Даже если они своими руками засаживают аллею деревьев, все равно имеют дело только с саженцами. Путь же от семечка до взрослого дерева остается за пределами их внимания. Учитывая все это, в нашей школе был создан дендрарий....
10 10 2026 21:54:14
Проблемный вопрос позволяет повысить мотивацию не только к данной теме урока, но и ко всему разделу «генетика». К уроку прилагается презентация. Интеpaктивное обучение ускоряет и активизирует процесс полученных знаний.
...
09 10 2026 11:57:58
Знакомство с природой в средней школе начинается с курса природоведения. В ходе изучения этого предмета ученик последовательно знакомится с естественными науками (астрономией, геологией, географией, физикой, химией, биологией и экологией). Урок природоведения к учебнику А.А. Плешакова «Природоведение» может помочь не только в преподавании этого предмета, но и биологии, географии....
08 10 2026 5:42:40
Мероприятие направлено на развитие познавательного интереса к биологии и географии через решения нестандартных заданий и вопросов. Форма мероприятия развивает коммуникативные и интеллектуальные способности учащихся, чувство коллективизма....
07 10 2026 17:54:31
Он поедает не только растения и находящихся на них мелких животных, но и трупы...
06 10 2026 16:43:14
Урок повторяет, обобщает и систематизирует знания учащихся по теме “Кровь”. Учащиеся совершенствуют умения применять
теоретические знания о составе, функциях крови, переливании крови, иммунитете, пульсе, кровяном давлении для анализа состояния здоровья человека....
05 10 2026 10:21:14
Представленный урок открывает раздел «Генетика», изучаемый в курсе «Общая биология» в 10–11-м классе. Использование литературных произведений, исторических фактов, творческих заданий делают его насыщенным, интересным и познавательным.
...
04 10 2026 15:11:51
Урок проводится в виде разнообразных по форме и содержанию конкурсов, в ходе которых учащиеся должны показать свои знания по теме. В ходе игры развивается интерес и познавательная деятельность школьников, повышается межличностное общение....
03 10 2026 21:37:39
Автор рассматривает личностно ориентированное построение процесса обучения как средство развития творческих способностей учащихся на уроках биологии в массовой школе. В этой связи особое место и роль в работе отводится формированию познавательных и мыслительных действий, а также самостоятельности в проявлении творческих способностей.
...
02 10 2026 0:59:16
Урок в 7-м классе углубляет знания об отличительных чертах организации водорослей, показывает их разнообразие, знакомит с основными отделами, на которые подразделяют водоросли в зависимости от особенностей их строения, рассматривает приспособленность основных представителей к жизни в различных условиях среды, значение водорослей в природе и народном хозяйстве; продолжает формирование умений узнавать изученные водоросли, обосновывать их принадлежность к тому или иному отделу.
...
01 10 2026 4:38:42
Органы дыхания выполняет функцию газообмена, однако принимает участие также в таких важных процессах как терморегуляция, увлажнение воздуха, водно-солевой обмен и многих других. Из полости носа через хоаны воздух поступает в носоглотку, из нее в ротоглотку, а затем — в гортань. Нижний отдел гортани переходит в трахею....
30 09 2026 15:26:38
На уроке учащиеся формируют понятия о развитии корня, типах корневых систем, особенностях их строения и образования.
...
29 09 2026 12:53:50
Данная статья познакомит обучающихся с особенностями водной среды
обитания, с различными водными животными и их приспособленностью к
жизни в воде....
28 09 2026 18:13:49
В результате работы ученики показали на пpaктике как оказать первую помощь при разных видах кровотечений. Они выработали ряд правил своих действий. Решали тесты с последующей самопроверкой....
27 09 2026 6:56:39
Курс биологии 8-го класса имеет важное пpaктическое значение для формирования навыков здорового образа жизни. При изучении темы «Дыхание» ученики получают знания о строении, физиологии, заболеваниях органов дыхания, их основных причинах и мерах профилактики. Также развиваются навыки научно-исследовательской деятельности, так как учащиеся готовят мини-проекты. Применение ИКТ-технологии способствует развитию познавательного интереса....
26 09 2026 11:44:58
При обучении биологии использование компьютера эффективно на уроках изучения нового материала, при отработке умений и навыков (обучающее тестирование), при проверке знаний учащихся, а также во время проведения биологического пpaктикума. В статье я представляю свой опыт использования ИТ на уроке биологии по теме "Вирусы"....
25 09 2026 11:29:59
Предложенная разработка урока позволит не только разнообразить традиционный урок биологии мультимедийным и графическим материалом, но и использовать возможности персонального компьютера при изучении достаточно сложного в понимании материала, таким образом формируя ключевые образовательные компетенции учащихся. При проведении урока используется тест, написанный в Visual Basic. ...
24 09 2026 23:43:12
В основе представленного урока лежит деятельностная система обучения, которая опирается на сотрудничество на уроке между учителем и учеником. Она предполагает принятие индивидуальной ответственности за сделанный выбор, повышает уровень индивидуальной культуры работы с информацией, даёт возможность учителю создать условия для осознания и осмысления учащимися новой учебной информации....
23 09 2026 6:12:52
Любое наше суждение об окружающем мире пристрастно, то есть насыщено эмоциями и чувствами. Эмоции - это язык нашего внутреннего мира. Человек может не задумываться о чем-то, случившемся на его глазах, однако возникшее переживание - гнев, радость, удивление, отвращение - сообщит ему об истинном значении происходящего. Управлять эмоциями очень трудно. Мы утратили чувство единства с природой. Мы болеем и не понимаем, что причина этого разлада с окружающим миром – в нас самих, поэтому помощь нужно искать, прежде всего, в себе. Главное – научиться быть самим собой. Поэтому начнем дорогу к себе самому со своеобразного знакомства с собой, своим отношением к себе....
22 09 2026 23:39:29
Задачи урока: систематизировать, обобщить и углубить знания по теме; научить учащихся выделять главное, сравнивать и обобщать, использовать различные источники для углубления знаний и расширения кругозора; активизировать познавательный интерес к природе, формировать экологическое мышление....
21 09 2026 17:32:53
Формирование у учащихся ключевых, личностно-ориентированных компетентностей возможно через применение проектно- исследовательских технологий. Данная деятельность связана с решением учащимися творческой, исследовательской задачи с заранее неизвестным решением и предполагает наличие основных этапов, хаpaктерных для исследования в научной сфере. ...
20 09 2026 19:55:48
Данная программа разработана с целью оказания методической помощи учителям и учащимся для проведения исследовательской работы по экологическому мониторингу окружающей среды.
...
19 09 2026 10:30:41
Урок раскрывает понятие анализатор; формирует знания о функциях и строении анализаторов и их видах, о специфичности анализаторов, значении их частей в восприятии и анализе раздражений, действующих на человека, роли ощущений и восприятий в жизни человека, в познании окружающего мира....
18 09 2026 15:49:10
Представлен конспект урокапо теме "Иммунитет". Урок состоит из двух частей: теоретической, в которой излагаются основы знаний по иммунитету, и пpaктической, где учитель показывает, какое огромное количество микробов содержится в окружающей нас среде. Урок вызывает у учащихся очень большой интерес....
17 09 2026 7:16:56
Статья представляет собой выступление на школьном методическом объединении предметов естественно-научного цикла о формировании общеучебных умений и мыслительной деятельности учащихся при изучении темы «Эволюционное учение» (9-й класс)....
16 09 2026 9:43:13
Форменные элементы крови - это общее название клеток, находящихся во взвешенном состоянии в плазме. К ним относятся: эритроциты, лейкоциты и тромбоциты....
15 09 2026 22:11:10
На уроке используется групповой метод работы учащихся. Повторение и закрепление материала осуществляется за счет многократной и вариативной переработки. Тема интересная и имеет большую пpaктическую значимость. ...
14 09 2026 9:17:57
Урок позволяет расширить знания учащихся о строении и функциях нервной системы; сформировать знания об особенностях внешнего и внутреннего строения спинного мозга и о его функциях....
13 09 2026 3:10:14
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 ::
