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:
В разработке урока рассматривается работа учащихся в группах, что повышает их деятельность во время урока. Учащиеся дают ответ в соответствии с заданием для групповой работы. Возможно также распределение ролей внутри групп....
21 12 2025 16:38:18
Цель урока — познакомить учащихся с многообразием плодов и их классификацией; закрепить понятия "завязь", "цветок", "околоцветник", "соцветия"; научить учащихся распознавать различные типы плодов....
20 12 2025 19:59:37
Рабочая программа составлена в соответствии с требованиями федерального компонента государственного образовательного стандарта основного общего образования по биологии, авторской программы "Программа по биологии. 6–9-й класс" А.А. Вахрушева и А.С. Раутиана, 2008 г. Рабочая программа рассчитана на 68 учебных часов (2 часа в неделю)....
19 12 2025 17:31:52
В работе даётся представление об исследовательской деятельности школьников. Говорится о значении экспериментальной работы учащихся. Приводятся примеры организации исследовательской деятельности в эколого-биологическом лицее. На примере растений рассматриваются основные факторы роста и развития. Рекомендуется в работе для учителей технологии, биологии....
18 12 2025 10:28:19
Урок биологии по теме «Двойное оплодотворение». Учащиеся узнают новый материал и закрепляют ранее полученные знания по темам «Цветок» и «Плод». Ведется с применением ИКТ....
17 12 2025 0:58:40
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....
16 12 2025 15:12:36
Представлен урок биологии для учащихся 6-го класса "Увеличительные приборы и приготовление микропрепарата"....
15 12 2025 15:10:11
На данном уроке дети знакомятся с внешним и внутренним строением сердца человека....
14 12 2025 6:59:40
Урок ставит целью продолжить формирование у учеников представлений и знаний о природных объектах на примере особенностей и отличительных черт природы Байкала, рассмотрев его геофизические, морфологические особенности, проанализировав основные экологические проблемы и пути их решения, а также научить школьников работать с различными источниками информации.
...
13 12 2025 8:37:58
Плод формируется из завязи пестика после оплодотворения и является хаpaктернейшим органом цветкового растения. Функции плода - защита нежных тканей развивающегося семени от воздействия различных нeблагоприятных условий....
12 12 2025 1:57:15
Представленный предметно-ориентированный курс развивает познавательный интерес к профессиям биологической направленности, способствуют развитию коммуникативности учащихся, а также подтверждает востребованность биологических знаний в современном обществе, где ведущими являются рыночные отношения.
...
11 12 2025 0:22:53
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок в рамках проектной деятельности призван познакомить учащихся с нарушениями деятельности нервной системы, выявить причины и механизм воздействия нeблагоприятных факторов на различные системы органов, научить «предвидеть» возможные последствия нeблагоприятных факторов на организм, смоделировать самостоятельно меры предупреждения вредных привычек, а также социальные последствия негативного поведения подростков и взрослых, учить оценивать с гражданских позиций современную ситуацию в обществе....
10 12 2025 5:53:25
При изучении нового материала проводится беседа о науке как одной из сфер человеческой деятельности, ее целях и методах, об особенностях научных знаний, фактов. Для лучшего усвоения учебного материала учащимся необходимо иметь представление о научных методах в биологических науках. В заключение урока выступление ученика об этапах научного исследования, сборе фактов, выдвижении гипотезы, проведении экспериментов, оформлении теории....
09 12 2025 23:54:36
Урок призван сформировать представление о генетике – науке, изучающей наследственность и изменчивость организмов, познакомить с основными понятиями науки....
08 12 2025 7:33:34
Урок углубляет и обобщает знания о рыбах, особенностях их внешнего и внутреннего строения, жизнедеятельности, размножения; активизирует познавательный интерес к изучению природы, воспитывает бережное отношение к живой природе.
...
07 12 2025 20:29:28
Вид — это группа организмов, объединённых сходством морфологических и физиологических признаков, которые скрещиваются между собой и приносят плодовитое потомство, обитают в одинаковых условиях среды и заселяют определенную территорию. Структурная единица вида – популяция....
06 12 2025 10:41:14
Представленный урок биологии в 10-м классе обобщает и систематизирует знания учащихся по теме "Основы цитологии"; закрепляет знания о клетке как системе взаимосвязанных структур; формирует научное мировоззрение о взаимосвязи структуры органоидов в связи с выполняемой функцией; совершенствует умение работать с рисунками, схемами, тестами.
...
05 12 2025 12:57:36
Считаю целесообразным использование на уроке следующего оборудования: таблица "Сосна обыкновенная", коллекции голосеменных растений, презентация. Учащимся предложены опережающие задания: подготовка сообщений об особенностях строения, жизнедеятельности голосеменных растений, их значении в природе и жизни человека. Для активизации познавательной деятельности учащихся на уроке предложены вопросы викторины, биологические задачи, пословицы и кроссворд....
04 12 2025 11:13:12
Представленный конспект урока позволяет изучить внутреннее и внешнее строение рыб в форме пpaктической работы с использованием натуральных объектов (живые аквариумные рыбки, влажные препараты), что способствует повышению познавательной активности и, как следствие, повышению качества знаний учащихся....
03 12 2025 2:56:13
Семейство розоцветные включает более 100 родов, около 3000 видов растений. Встречаются от субтропиков до Арктики, но большинство в умеренном и субтропическом поясе северного полушария. Представители этого семейства необыкновенно ценны для человека. Задача урока: выявить признаки семейства розоцветные, многообразие видов, основные культурные растения семейства и значение розоцветные в жизни человека....
02 12 2025 9:30:51
Применение информационных технологий вносит элемент новизны, необычности, что активизирует внимание учащихся при объяснении нового материала. А послайдовая подача информации позволяет создать целостную картину учебного материала. Учащиеся выполняют задания по инструктивной карточке, действуют по алгоритму, что позволяет наиболее эффективно добиться целей урока, исходя из специфики класса....
01 12 2025 9:20:38
Метапредметность как способ формирования теоретического мышления обеспечивает формирование целостной картины мира у подростков. Тема "Биосфера" предоставляет широкие возможности для учителя в формировании у девятиклассников естественно-научного мировоззрения путем интеграции содержания учебного материала по биологии, географии, химии, экологии, обществознанию, литературе....
30 11 2025 21:27:40
Данная разработка предлагает проведение нестандартного урока по теме "Кровь. Кровообращение" с целью активизации познавательной деятельности учащихся на уроках биологии. Основа урока - групповая работа по заданной схеме с применением нестандартных заданий, позволяющих применять учащимися знания, приобретённые ранее, а также обобщить тему "Кровь. Кровообращение"....
29 11 2025 2:17:15
Урок биологии в 6-м классе знакомит учащихся со строением и составом семян, используя субъективный опыт учащихся....
28 11 2025 0:54:20
Посредством театрализованного представления идет знакомство учащихся начальной школы с историей открытия витаминов, их содержанием в продуктах, значением для сохранения здоровья человека....
27 11 2025 12:28:14
Урок раскрывает особенности строения и жизнедеятельности дневных и ночных хищных птиц. Позволяет закрепить уже имеющиеся знания и понятия о пищевой специализации птиц, типах развития птенцов. Расширяет кругозор, активизирует познавательный интерес к предмету....
26 11 2025 17:33:54
Тема "Эволюционное учение" объемна и довольно сложна для понимания. Нам представляется важным проведение урока, цель которого — повторение, систематизация, обобщение знаний по теме. Оценка на данном уроке не обязательна, главное - самооценка учащихся, их подготовка к контрольной или проверочной работе.
...
25 11 2025 10:46:42
Урок обобщает, закрепляет и расширяет знания учащихся, активирует их работу с дополнительной литературой, развивает творчество учащихся, которое демонстрируется в плакатах о защите земноводных.
...
24 11 2025 7:39:57
В ходе урока задания представлены в виде конкурсов в игровой форме, что позволяет развивать творческое мышление, логику, интеллектуальный потенциал, интерес к предмету....
23 11 2025 23:44:41
Одно из важнейших свойств всех живых организмов —способность к движению. Особенно сложными и разнообразными движениями отличаются многоклеточные животные....
22 11 2025 14:31:46
Человек неразрывно связан с природой. Он обладает разумом и способен к научному познанию. От его деятельности зависит разнообразие живых организмов и сохранение...
21 11 2025 20:36:54
Урок способствует воспитанию у учащихся любви к природе родного края и бережного к ней отношения, творческой активности на уроке....
20 11 2025 8:48:12
Урок направлен на формирование навыков пpaктической деятельности учащихся, повторение и углубление пройденного материала, изучение нового материала о мхах как о группе высших споровых растений, особенности их строения. Деятельность учащихся организовывается через различные формы и виды деятельности: групповую работу, работу в парах, работу с микроскопом и гербарным материалом....
19 11 2025 22:41:51
Урок построен в парадигме деятельностного подхода и содержит задание развивающего хаpaктера, в результате которого формулируется понятие «скелет» и выявляются приоритетные функции внешнего и внутреннего скелета....
18 11 2025 1:43:18
В статье представлен вариант биологической игры для 6-го класса по концентрической программе (программа под редакцией А.И.Никишова). Данная форма работы позволяет не только включить детей в активную познавательную деятельность, но и развивать логическое мышление, коммуникативные умения и навыки, а также стимулировать интерес не просто к предмету биология, а к окружающему их миру....
17 11 2025 19:55:36
Внеклассное мероприятие по биологии, посвященное профилактике наркомании. Проводится в виде диспута "Подростковая наркомания - игры со cмepтью". Главные участники - учащиеся 9—11-х классов. В беседе принимают участие родители, группа экспертов, инспектор по делам несовершеннолетних, медработник, глава сельской администрации. Используется музыкальное сопровождение и отрывки из кинофильмов. Ребятам предлагается сделать свой выбор.
...
16 11 2025 23:34:57
Урок разработан для учащихся 7-х классов. Данный урок закрепляет и подводит итоги усвоения знаний учащихся, повышая интерес к типам животных, и обращает внимание учащихся на меры профилактики по борьбе с червями-паразитами.
...
15 11 2025 0:40:43
Растения, животные, грибы и бактерии живут совместно и испытывают не только влияние факторов неживой природы. но и друг друга. Сообщество живых организмов...
14 11 2025 18:19:50
Цель урока: выяснить степень усвоения учащимися знаний по пройденной теме, закрепить знания, знать значение терминов, используемых по данной теме, убедиться в том, что значение системы кровообращения в организме велико и от ее работы зависит состояние работы нашего организма.
...
13 11 2025 6:59:16
Цели урока: обобщить знания учащихся о строении и функциях органов пищеварительной системы, познакомить их с различными системами питания, заинтересовать учащихся проблемами рационального питания, осуществить взаимосвязь науки и народного творчества через знакомство учеников с пословицами и поговорками о питании....
12 11 2025 22:37:52
Урок призван дать понятие учащимся об осанке как правильном положении тела, способах предупреждения искривления позвоночника, сформировать понятие «плоскостопие», рассказать о способах предупреждения и лечения плоскостопия....
11 11 2025 4:57:49
Основной задачей современной общеобразовательной школы является подведение выпускников к обоснованному выбору будущей профессии, который базируется на системе обобщенных знаний по предметам школьной программы. Это дает выпускнику возможность определить свою профильную подготовку, продолжить образование и получить профессию, в которой он будет успешен....
10 11 2025 4:30:39
Урок-обобщение по теме "Насекомые", проводится в форме устного журнала. Цель занятия: углубить и конкретизировать знания о насекомых, их многообразии и пpaктическом значении. На уроке используются сообщения учащихся, проводится соревнование между комaндами. Такая форма проведения урока способствует активизации познавательной деятельности учащихся.
...
09 11 2025 13:41:47
Приобретение студентами знаний и умений по проектированию структуры баз данных, построению пустых таблиц, созданию связи между ними, вводу данных способствует формированию общеучебной компетенции студентов, развитию умений самоорганизации учебной деятельности при выполнении заданий на свертывание учебной информации, обобщение и установление причинно-следственных связей с использованием современных средств обучения.
...
08 11 2025 19:22:27
Данный урок помогает учащимся понять происхождение птиц от древних пресмыкающихся. Пpaктическая часть позволяет получить знания о приспособленности птиц к полету. На уроке используются межпредметные связи, раскрывающие значение в хозяйственной деятельности человека....
07 11 2025 9:30:42
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок является одним из примеров использования интеpaктивной методики в обучении биологии. Урок позволяет ученикам освоить большую часть информации о строении кожи и ее производных элементов.Такие уроки вызывают у ребят большой интерес, а это, в свою очередь, помогает успешному усвоению материала....
06 11 2025 10:12:49
Одиннадцать лет обучения в школе зачастую пролетают для ребенка, как слайды с картинками. На мой взгляд, используя на уроках новые современные методы (в т.ч. и информационные), мы должны постоянно доказывать нашим детям, что живое слово было, есть и будет основным источником передачи информации от человека к человеку. На своих уроках биологии, говоря о здоровом образе жизни, я давно уже применяю всем известную форму работы "Лекторская группа", но в обновленном варианте.
...
05 11 2025 17:12:33
Ламарк был деистом и считал, что творец создал материю и законы ее движения, но на этом и прекратилась творческая деятельность творца, а все дальнейшее развитие природы происходило соответственно ее законам....
04 11 2025 17:16:55
Предмет исследования – изучение, состояние и охрана экологии природно-технической системы Золинского пруда как части природного комплекса села Золино, так как это было излюбленным местом отдыха жителей и гостей Барышского района Ульяновской области с 1975 года. На территории проводились экологические операции учащихся школы «Река моего детства», «Живи родник», «Первоцветы», краеведческие исследования «Музей под открытым небом», походы и экскурсии....
03 11 2025 9:55:42
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.
...
02 11 2025 19:59:18
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 ::
Урок изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"
Внутреннее строение листьев