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:
Данный урок показывает целостность и взаимосвязь восприятия учебного материала по смежным предметам на примере изучения высшей нервной деятельности человека. Рекомендуем представить данный материал с помощью компьютерных технологий....
21 09 2026 21:49:23
Урок "Происхождение растений. Основные этапы развития растительного мира." является одним из завершающих уроков предметного курса "Биология.6 кл. Бактерии, грибы, растения" под редакцией В.В. Пасечника. Усвоение материала этой темы важно для дальнейшего развития у учащихся понятия о происхождении органического мира на Земле....
20 09 2026 4:26:41
Данная программа рассчитана на 34 часа и реализуется в течение года в профильном медико-биологическом классе. Программа профессионально ориентирована, включает в себя новые для учащихся знания, не содержащиеся в базовых программах, знакомит со сферой начальных медицинских знаний и усиливает профессиональную наполняемость обучения....
19 09 2026 6:50:10
Проблемно-поисковый урок, цель: выявлять эволюционные закономерности на основе анализа геохронологической таблицы; учить анализировать материал темы (сравнить и сопоставить ароморфозы растительных и животных), выдвинуть научную гипотезу и объяснить. На основе хаpaктеристики особенностей климата в мезозое учащийся должен распознавать ароморфозы растений и животных, а также ориентироваться в эволюционных связях изменения животного и растительного мира мезозойской и палеозойской эры....
18 09 2026 10:42:37
Интеграция учебных предметов – новация, получившая широкое распространение. Под интегрированным обучением понимается процесс создания новых дидактических эквивалентов, отражающих тенденции интеграции современной науки. Интегрированное знание является информационно более емким и направлено на интеллектуальное развитие личности. В интегрированном содержании заключено больше возможностей для формирования альтернативного мышления учащихся. Развитию учащихся способствует интегрированный урок биологии и литературы «Судьбы генетики в нашем Отечестве. Роман В.Дудинцева «Белые одежды»....
17 09 2026 5:15:41
Урок проводился в нетрадиционной форме – форме турнира между тремя комaндами. Каждый этап турнира сопровождается показом заданий на экране в виде презентации. Яркая, красочная презентация со смешными смайликами, поддерживающая дух соперничества, оригинальные материалы значительно оживят содержание процесса изучения предмета. Содержание урока может быть полезным ученикам 6–7-х классов, увлекающимися биологией.
...
16 09 2026 5:23:56
Цели урока: обобщить и систематизировать знания учащихся об особенностях внешнего и внутреннего строения птиц, в связи со средой обитания; познакомить с многообразием птиц различных экологических групп....
15 09 2026 22:11:34
Материал урока предусматривает обобщение и углубление знаний учащихся о взаимосвязях в строении и функционировании клеток, тканей, органов.
...
14 09 2026 23:41:37
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.
...
13 09 2026 19:21:55
Урок в форме телепередачи «Счастливый случай» включает в себя теоретические сведения и приобретение пpaктических знаний. Знакомит с многообразием и значением видового состава птиц. В урок включен материал по краеведению....
12 09 2026 18:58:17
Цели урока: определение уровня овладения знаниями по теме; коррекция знаний, умений и навыков; сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
11 09 2026 14:57:22
Урок биологии разработан для 7-го класса с применением основ гуманной педагогики. Тип урока – изучение и первичное закрепление знаний. На уроке создаются условия для развития у учащихся положительной мотивации к обучению биологии. Целью данного урока является не только усвоение новых знаний учащимися, но и развитие умения видеть и чувствовать красоту, воспитание бережного отношения к окружающему миру....
10 09 2026 10:36:50
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока - не только изучить суть мутационной изменчивости, но и раскрыть проблемы биологической безопасности продуктов питания, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни. Презентация призвана помочь учителю сделать урок наглядным и интересным....
09 09 2026 13:51:55
Изучение новой темы проходит в форме путешествия. Эффективность урока повышается за счёт применения информационно-коммуникативной и проектной технологий.
...
08 09 2026 8:27:20
Сальмонеллезом болеют чаще молодые собаки, однако есть вероятность заражения взрослых особей. Инфекцию нельзя предупредить вакцинацией....
07 09 2026 22:14:29
Свертывание крови – физиологический процесс, предотвращающий выход плазмы и клеток крови из кровеносного русла, путем поддержания целостности сосудистой стенки....
06 09 2026 7:42:37
Одной из самых привлекательных профессий для нынешних выпускников школ является профессия «дизайнер», так как ее деятельность направлена на создание комфортной, эстетически оформленной среды обитания человека. Кружок «Ландшафтный дизайн» направлен на изучение основных закономерностей дизайна, технологию создания культурного, эстетически оформленного по правилам ландшафтного дизайна цветника, приусадебного участка....
05 09 2026 3:21:11
Печень — самая большая железа нашего тела, масса ее — 1,5-2 кг. Расположена печень человека преимущественно в правом подреберье, под диафрагмой....
04 09 2026 22:15:33
Как развить речь детей с нарушениями интеллекта? Как пополнить их словарный запас? Как научить их правильно и грамотно излагать свои мысли? На эти и другие вопросы ответит эта статья. Занимательные задания и игры помогут ребятам понять насколько богат русский язык, расширить кругозор, научиться думать и делать выводы....
03 09 2026 12:46:12
Нетрадиционные формы уроков. Развитие творческих способностей учителя и учащихся, деловое сотрудничество....
02 09 2026 11:53:44
Урок построен по сезонам года. Рассматривается питание разных животных по сезонам года и различные приспособления к добыче пищи и ее перевариванию....
01 09 2026 11:11:58
Переходные формы — археоптерикс и археорнис — в виде ископаемых остатков (отпечатков) обнаружены в верхнеюрских отложениях....
31 08 2026 22:15:14
Парвовирусный энтерит провоцирует не только развитие профузного поноса. У собаки отмечается тошнота, рвота, она отказывается от приема пищи, а порой и воды....
30 08 2026 20:53:57
Цель урока: познакомить учащихся с насекомыми-переносчиками возбудителей болезней человека и паразитами сельскохозяйственных животных, показать необходимость изучения их жизни и строения для борьбы с ними....
29 08 2026 0:22:26
Система уроков в десятом классе состоит из пяти блоков. Каждый блок отражает особенности самостоятельной работы учащихся. Каждая группа работает под руководством ученика-лидера (консультанта). Совет консультантов представляет собой орган ученического управления и принимает участие в разработке плана изучения курса.
...
28 08 2026 21:43:19
Представлена разработка урока-викторины. Использование игровых приемов создает благоприятный психологический климат, способствует познавательной деятельности всех учащихся. Урок расширяет представление учащихся о многообразии животных форм; развивает интерес к биологии, бережное отношение к животным....
27 08 2026 13:18:40
Представленный материал является разработкой одного занятия элективного курса «Биология и профессии». Элективный курс изучается в 11-м классе. Курс предполагает следующие задачи: просвещение учащихся о профессиях и специальностях, связанных с биологией; расширение знаний о пpaктическом применении биологических знаний; формирование и развитие элементарных профессиональных умений и навыков и пр....
26 08 2026 11:27:32
О необходимости и особенностях использования ИКТ на уроках естественно-научных дисциплин....
25 08 2026 6:45:29
На уроке учащиеся знакомятся с делением живых организмов на царства. Учитель указывает примерную численность каждого царства. При помощи слайдов презентации идёт знакомство с отдельными представителями царств живой природы. Подчеркивается разнообразие живых организмов и значимость каждого организма, воспитывается бережное отношение к природе.
...
24 08 2026 7:24:48
Одной из самых привлекательных профессий для нынешних выпускников школ является профессия «дизайнер», так как ее деятельность направлена на создание комфортной, эстетически оформленной среды обитания человека. Кружок «Ландшафтный дизайн» направлен на изучение основных закономерностей дизайна, технологию создания культурного, эстетически оформленного по правилам ландшафтного дизайна цветника, приусадебного участка....
23 08 2026 14:42:57
Представлен конспект урока по теме "Гумopaльная регуляция" для учащихся 8-го класса. Дидактическая цель: Создать условия для первичного осознания и осмысления блока новой информации и закрепления ее....
22 08 2026 2:51:34
Особенности методики: использование опopной схемы-конспекта, компьютерной программы, включающей интеpaктивные упражнения, пpaктикума (микроисследования), решение биологических задач как средства повышения познавательной активности учащихся и полной реализации образовательных целей урока.
...
21 08 2026 6:39:26
На уроке учащиеся знакомятся с причинами снижения численности видов животных, животными, занесенными в Красную книгу России, Краснодарского края, с мерами по охране животных. Развивается умение работы с тестами дополнительной литературы, создания презентации о животных Красной книги, защиты проекта....
20 08 2026 20:52:11
В ходе урока создается проблемная ситуация, формулируется проблема, выдвигаются версии решения проблемы, актуализация знаний, открытие нового знания, применение нового знания. Все этапы урока сопровождаются презентацией "Происхождение жизни на Земле". Подводятся итоги урока, следуют оценивание, рефлексия и домашнее задание....
19 08 2026 10:58:48
Развивающая игра по теме «Корень». Подобные игры способствуют лучшему усвоению и запоминанию материала, большей заинтересованности в предмете.
...
18 08 2026 13:59:34
Использование модульной программы позволяет сделать урок наиболее продуктивным – у ученика есть возможность выбора индивидуального темпа работы, а учителю это позволяет использовать различные виды контроля и своевременно оказывать помощь.
...
17 08 2026 11:56:20
Наследование признаков осуществляется с помощью элементарных единиц наследования – генов. Совокупность генов определяет генотип организма....
16 08 2026 5:52:37
У учащихся формируются знания о видах корней и типах корневых систем; выpaбатываются умения распознавать на натуральных объектах типы корневых систем. Учащиеся знакомятся с функциями корня....
15 08 2026 5:16:17
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Цели урока: изучить явление сна; разъяснить физиологическую сущность сна, природу сна и сновидений, цикличность, его значение в нормальном функционировании мозга; показать, что циклы сна и сновидения определяются как внутренними, так и внешними факторами; познакомить с теориями сновидений К.Юнга и З.Фрейда....
14 08 2026 8:34:18
Урок проводится в форме групповой работы учащихся в трех направлениях: биологическом, лингвистическом, культурологическом и литературном. Целью данного урока является всестороннее развитие учащихся, которому способствует интеграция предметов, повышение их мотивации к овладению знаниями, пробуждение интереса к научной и творческой деятельности....
13 08 2026 13:18:28
На уроке использовалась технология критического мышления с учетом личностно ориентированного подхода к учащимся. Используются различные методы: словесные, наглядные, пpaктические, устного и письменного контроля и самоконтроля. Различные формы организации познавательной деятельности активизируют позицию ученика....
12 08 2026 11:24:37
Использование информационно-коммуникативных технологий в современном обществе приводит к изменению приоритетов важности отдельных технологических умений. Такое изменение приоритетов, приводящее к отмеченному выше изменению понятия грамотности, сказывается и на изменении содержания образования. Использование информационных технологий может обеспечить существенную экономию учебного времени....
11 08 2026 3:13:26
Конспект занятия по дополнительной образовательной программе «Родная природа» в разделе «Животный мир Кировской области», тема «Птицы». Занятие рекомендовано для проведения уроков зоологии в 7-м классе при изучении темы «Класс птицы». Занятие проводится в форме устного журнала с использованием натуральных гнезд птиц, прослушиванием голосов птиц, фотографиями и рисунками....
10 08 2026 23:15:58
Занятие позволяет сформировать представление о современном экологическом состоянии реки Амур, его биоразнообразии. Учащиеся совместно с педагогом открывают тайны подводного мира Амура через беседу, выполнение самостоятельной работы, решение кроссворда....
09 08 2026 14:51:28
Данный урок является универсальным в том плане, что подходит к любому учебнику по анатомии, физиологии и гигиене для средней школы. Урок сочетает в себе теоретический и пpaктический материал, опыты, которые показывают функции отделов головного мозга. Новый материал повторяется несколько раз, что помогает лучше усвоить и запомнить тему....
08 08 2026 16:44:24
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....
07 08 2026 23:22:22
Цель урока: раскрыть многообразие земноводных в связи с приспособленностью их к обитанию в различных средах, показать значение земноводных в природе и жизни человека и необходимость их охраны....
06 08 2026 16:17:44
Внеклассное мероприятие подготовлено к «Международному дню птиц», которое отмечается ежегодно 1 апреля. Проводится в форме викторины. Цели мероприятия: развитие умения применять теоретические знания и пpaктические умения по биологии в решении интеллектуальных задач по орнитологии; развитие мышления, наблюдательности, самостоятельности учащихся в познании живой природы; воспитание культуры общения, потребности в познавательной деятельности и ценностное отношение к знаниям....
05 08 2026 16:54:25
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....
04 08 2026 7:16:34
Урок призван сформировать представление о вирусах как о неклеточной форме жизни, их строении, жизнедеятельности, значении....
03 08 2026 3:10:48
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 ::
