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 качестве системообразующего фактора для построения интегрированного урока биологии, физики и химии был выбран человеческий организм, рассматриваемый через призму различных взаимодействий с окружающим миром.
В согласии с дидактическими принципами доступности, систематичности и последовательности отбор содержания урока проведен с учетом предполагаемого образовательного уровня учеников 8-го класса по физике и биологии....
13 10 2026 10:46:12
Плоские черви – двусторонне-симметричные организмы, с приплюснутым телом и отграниченным головным, и хвостовым концом. Тело – листовидное или лентообразное....
12 10 2026 15:10:13
Цель курса - углубить знания в изучении пpaктических основ генетики; продолжаем развивать умения использовать эти знания для решения задач по генетике и саморазвития учащихся....
11 10 2026 23:57:33
В представленной разработке предлагается в игровой форме - соревновании двух комaнд обобщить и повторить тему "Покрытосеменные растения". Учащиеся разгадывают загадки, работают с гербариями, составляют рассказы с ошибками, учатся формулировать и задавать вопросы, позволяющие определить растение. Используются формы групповой, индивидуальной, парной работы. Урок можно провести и как внеклассное мероприятие в рамках недели биологии....
10 10 2026 18:31:17
Урок формирует образовательную базу, учит применять пpaктические навыки, изучает причинно-следственные связи и взаимозависимость отдельных природных компонентов, что служит теоретической основой для понимания обучающимися сути экологических проблем региона....
09 10 2026 8:43:16
На уроке учащиеся узнают о составе почвы, о значении перегноя для плодородия почвы....
08 10 2026 1:15:49
По теме "Tрaнcпорт веществ" проводится контрольно-обобщающий урок "Кровь и кровообращение". В течение урока учащиеся показывают знание терминов по данной теме, выполняют тестирование. Урок проходит плодотворно, все ученики за урок получают оценки....
07 10 2026 14:33:36
Цели урока: выделить признаки грибов как представителей самостоятельного царства; показать их сходство и отличие от растений и животных; изучить особенности строения, питания и размножения грибов; показать многообразие грибов в природе; определить роль грибов в природе и жизни человека....
06 10 2026 13:51:44
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....
05 10 2026 3:24:54
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
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....
04 10 2026 0:15:31
Значение животных в природе предполагает их участие в обмене веществ и преобразовании энергии, они — часть биологических цепочек питания. Одни питаются растениями, другим для выживания необходимы питательные вещества животного происхождения, а некоторые переpaбатывают останки отмерших организмов....
03 10 2026 21:16:54
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....
02 10 2026 6:57:25
Хлорелла — одноклеточная зеленая водоросль, имеет вид микроскопического неподвижного зеленого шарика до 15мкм в диаметре, жгутиков нет. Поверхность клетки покрыта твердой двуконтурной оболочкой целлюлозной породы....
01 10 2026 0:58:13
В статье рассматривается воспитательная и образовательная роль синквейна, методика составления дидактического синквейна, вариантность использования синквейна на уроках. Умение составлять синквейн – показатель того, что учащиеся знают учебный материал, умеют выделять наиболее хаpaктерные особенности изучаемого явления, процесса. Приведены наиболее удачно созданные, художественно оформленные синквейны....
30 09 2026 4:16:52
Образовательная программа, разработанная и реализуемая в лицее города Аксай Ростовской области, направлена на развитие у детей системного мышления и формирование целостной картины мира, развитие способностей к постановке и решению проблем, способностей к пониманию других людей и самого себя. В основе построения учебных предметов естественно-научного цикла применяется междисциплинарный подход. Использование этого подхода позволяет раскрыть индивидуальность ребенка, создать такие условия, чтобы каждый ученик смог найти свое место в учебном процессе.
...
29 09 2026 4:31:13
Цель урока: сформировать знания о конкретных генетических заболеваниях, их цитологических основах: дать представление о возможных способах лечения или недопущения таких заболеваний....
28 09 2026 22:27:41
Урок биологии сопровождается презентацией. Учитель показывает слайды с видами Кемеровской области, растениями, деревьями и кустарниками....
27 09 2026 2:26:24
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....
26 09 2026 22:10:37
Программа включает углубление теоретического и пpaктического материала по темам: «Опopно-двигательная система», «Сердечно-сосудистая система», «Система органов дыхания», «Пищеварительная система», «Кожные покровы», «Нервная система». Основой курса являются пpaктические работы, выходящие за рамки содержания школьного курса....
25 09 2026 17:36:16
На современном этапе развития образования все более возрастают требования к умственной деятельности учащихся, поэтому удлинились сроки обучения, увеличивается объем знаний, который должен быть усвоен учащимися. Самостоятельность и творчество, высокая познавательная активность учащихся необходимы для усвоения большого объема знаний, социализации в обществе, формирования научного мировоззрения....
24 09 2026 22:44:15
На уроке показано многообразие химических элементов и соединений, входящих в состав живых организмов, значение их в процессе жизнедеятельности. Формируются умения и навыки самостоятельной работы с учебником, с цифровыми источниками информации, умение выделять главное, формулировать выводы....
23 09 2026 23:49:20
Цель данного урока обобщить знания об особенностях разных биоценозов. Работа на уроке опирается на выполненную учениками пpaктическую работу «Описание биоценозов» в виде компьютерной презентации....
22 09 2026 6:55:55
Очень много учащихся и студентов задают вопрос о том как провести и грамотно оформить исследовательскую работу. И вопрос этот не праздный, так как знания, полученные самостоятельно в ходе поисковой…...
21 09 2026 15:17:57
Из опыта подготовки учащихся к ЕГЭ по биологии на примере Саха-Бельгийской гимназии Усть-Алданского улуса Республики Саха (Якутия) в условиях сельской местности....
20 09 2026 18:57:25
Целью урока является ознакомление учащихся с многообразием низших и высших paкообразных, средой обитания, рассматривается их значение в водных биоценозах. Урок формирует умение обосновывать свой ответ.
...
19 09 2026 14:24:44
В данном уроке отражены вопросы возникновения жизни на Земле. С древних времён и до наших дней существовали различные концепции по этому поводу. В настоящее время живое происходит только от живого, но вопрос возникновения жизни на Земле остаётся открытым.
...
18 09 2026 18:56:40
В работе представлен один из способов, как повысить продуктивность урока - использование фрагментов из лучших отечественных фильмов, которые являются хорошей иллюстрацией к указанным урокам. Кинофрагменты всегда привлекают и удерживают внимание ребёнка. Этот приём позволяет ребёнку видеть, где применимы сложные знания из учебника в реальной жизни, что способствует появлению мотивации для изучения предмета, а знания не оторваны от жизни....
17 09 2026 18:53:38
Вашему вниманию предлагается урок-путешествие на тему "Витамины". Основной акцент урока сделан на важность здоровья человека, на необходимость вести здоровый образ жизни. Сосредоточено внимание на необходимости употрeбления витаминов людьми, живущими в условиях Крайнего Севера....
16 09 2026 2:36:53
Данное методическое пособие предлагает применение информационных технологий для решения и создания кроссвордов с целью повышения мотивации учащихся к обучению в области экологии и биологии. Кроссворды создаются в электронной таблице персонального компьютера с использованием логической функции ЕСЛИ и Примечания. Решение и создание кроссворда является для школьника увлекательным процессом, позволяющим ему применять имеющиеся и приобретать новые знания из области экологии, биологии и информационных технологий....
15 09 2026 18:54:58
В статье представлен вариант проведения урока по изучению семейства цветковых растений. При проведении урока проводится лабораторная работа по определению растений семейства с использованием презентации.
...
14 09 2026 16:12:21
Цели урока: закрепить и углубить знания по теории эволюции, познакомить учащихся с плюрализмом мнений об эволюции. На уроке организована многогранная деятельность учащихся: работа в группах, решение проблемных задач, обоснование правил эволюции, формирование экологической культуры, решение экологических задач.
...
13 09 2026 8:43:11
Представлен дидактический материал по биологии для адаптационно-развивающих диалогов....
12 09 2026 14:17:28
В статье обосновывается необходимость использования в образовательном процессе не только современных источников информации, но и традиционных, например, экспозиций и выставок музеев.
Знакомство с образовательным потенциалом петербургских музеев нецелесообразно без подключения к этой работе родителей. В статье определяются функции учителя и родителей при осуществлении этой внеурочной деятельности.
Автор статьи показывает, как происходит «зачин» данной работы, обосновывается дальнейший ее план, описываются основные формы отчетности....
11 09 2026 17:28:13
Большое внимание при изучении курса биологии уделяется проведению пpaктических и лабораторных работ. Предложенный конспект урока позволит учителю интереснее и эффективнее построить данный урок, который направлен на развитие теоретического мышления учащихся, обучение умениям работать с рисунками, текстом учебника, натуральными объектами....
10 09 2026 9:58:33
Зрение — это биологический процесс, обусловливающий восприятие формы, размеров, цвета предметов, окружающих нас, ориентировку среди них. Оно возможно благодаря функции зрительного анализатора, в состав которого входит воспринимающий аппарат — глаз....
09 09 2026 23:17:40
Интегрированный урок по основам безопасности жизнедеятельности и биологии с использованием компьютерных технологий. Тема урока связана с профилактикой наркомании, с целью дать учащимся представление о наркомании как о факторе, разрушающем здоровье. Задачи урока – формировать у учащихся стойкое неприятие к наркотикам, показать опасность принятия даже одной дозы, ознакомить с уголовной ответственностью в области наркомании, а также сформировать необходимые жизненные навыки....
08 09 2026 5:31:21
Урок расширяет знания о раннецветущих растениях поселка и учит бережному отношению к ним. Развивает познавательную активность и коммуникативные способности учащихся, расширяет знания о первоцветах....
07 09 2026 10:33:16
В настоящее время актуальны исследования, выясняющие роль лишайников как компонентов биоценозов и степень их участия в регулировании отношений между компонентами и в энергетических процессах биогеоценоза. Лишайники широко распространены по земному шару – от полярных холодных скал до раскаленных камней пустынь. Они являются существенными компонентами растительного покрова равнинных и горных тундр и отчасти таежных лесов. Проведена исследовательская работа по изучению лишайников Тугулымского района. Собранный материал может использоваться на уроках биологии и краеведения....
06 09 2026 15:30:49
Содержание семинара позволит углубить и обобщить знания школьников,
предусматривает выполнение самостоятельных работ репродуктивно-поискового типа,
когда обучаемый самостоятельно работает по тексту учебника....
05 09 2026 7:42:49
Урок экологии в 6-м классе. Цель урока: побудить школьников к размышлению об экологическом и
личностном смысле сохранения культурного и биологического разнообразия страны, региона, своей местности; необходимости для этого совместных усилий людей разных национальностей, поколений, религий, их желания и умения договариваться о сотрудничестве в решении общих экологических проблем....
04 09 2026 9:10:35
Предлагаемое занятие иллюстрирует реализацию не только межпредметных связей через использование компьютера в демонстрационном режиме (компьютер на учительском столе + проектор для показа презентации и анимационных моделей, имитирующих биологические процессы), но и содержательных связей биологии и информатики через изучение процессов кодирования, хранения, использования информации. В занятии представлены составленные авторами интегрированные задачи и приведено их решение....
03 09 2026 1:33:36
Данная тема является одной из сложнейших в курсе общей биологии. Все материалы по уроку помогут учащимся лучше подготовиться к ЕГЭ по биологии. Использование ИКТ на уроке поможет учителю активизировать познавательную деятельность и развивать интеллектуальное мышление....
02 09 2026 16:57:39
Урок с использованием ИКТ позволяет сформировать у обучающихся знания о составе пищи, о морфолого-анатомической структуре пищеварительной системы человека, о значении системы органов пищеварения. Он стимулирует творческую активность и эмоциональное отношение к знаниям, способствует развитию любознательности, самостоятельности и гибкости....
01 09 2026 18:32:52
В ходе урока применяется проблемный диалог (типы диалогов: подводящий ― цепочка вопросов с логически выводимыми ответами; побуждающий ― ряд вопросов с многовариантными ответами), оценивание учебных успехов, продуктивное чтение....
31 08 2026 11:50:58
Цель урока: обсудить с учащимися проблемы антропогенные загрязнения природной среды, его влияние на здоровье человека, последствия и пути решения данной проблемы.
...
30 08 2026 8:38:57
Материал урока раскрывает актуальность проблемы охраны животного мира, показывает связь между животным миром и хозяйственной деятельностью человека....
29 08 2026 12:51:48
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок призван способствовать развитию познавательного интереса, активизировать знания, сформировать навыки общения, сотрудничества, коллективизма. Викторину можно проводить как урок с учащимися одного класса, а также как внеклассное мероприятие во время проведения недели естественных наук....
28 08 2026 0:59:41
Массовое размножение грызунов приводит к увеличению численности хищников и паразитов, которые сокращают численность популяции грызунов....
27 08 2026 0:25:49
Предлагаемая модульная программа, ставит своей целью формировать знания об онтогенезе как сложном процессе индивидуального развития каждой особи органического мира, познакомить обучающихся с типами онтогенеза и его периодами, развивать навыки работы с учебником, модульными программами....
26 08 2026 14:12:35
Конспект и приложения к уроку относятся к разделу общей биологии и могут быть использованы для проведения занятий как в 9-м, так и в 11-м классе. Статья затрагивает понятие «вид» и его основные критерии. Материал не только дает новую тему, но и расширяет биологический кругозор учащихся, развивает способность к систематизации знаний....
25 08 2026 17:21:13
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 ::
