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:
Объективная оценка учебных достижений осуществляется, как правило, при проведении стандартизированных процедур, таких как тесты. В статье описана методика работы с тестовым материалом, разработанным автором статьи к учебнику "Биология. Общие закономерности", 9-й класс (авторы: С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, Н.И.Сонин). Количество тестов соответствует количеству глав в учебнике. Содержание тестов определено с учетом опыта работы по обучению биологии в школе и достижений биологической науки....
25 04 2026 19:19:10
Представленный урок проводится в форме собрания внутренних органов, в ходе, которого уточняются особенности работы некоторых органов и их функциональныхвозможности.
Данный материал может быть использован как самостоятельный материал или иллюстративный материал фрагмента урока....
24 04 2026 3:40:45
Использование ИКТ на уроках способно преобразить формат преподавания и обучения, сделав учебный процесс более эффективным и привлекательным. Безусловно интересная, но очень объёмная тема «Возникновение жизни на Земле» может быть раскрыта при помощи правильно подобранного материала с использованием мультимедийной техники. Что и предлагается вашему вниманию....
23 04 2026 0:40:17
Цели урока: сформировать представление о строении и функциях крови, продолжить формирование понятия "система органов" на примере кровеносной системы....
22 04 2026 23:32:34
Преобладающей формой деятельности на уроке является самостоятельная работа учащихся (групповая и индивидуальная), направленная на формирования таких общеучебных умений, как умение самостоятельно работать (составлять план, отбирать информацию, готовить материал), слушать, анализировать, развивать диалогическую речь, что в конечном итоге приводит к накоплению и формированию опыта интеллектуального поиска....
21 04 2026 16:44:17
Урок аналитического мышления, выстроенный по технологии В.В. Шогана. Он состоит из таких модулей, как интрига, воспоминание, изучение нового материала, действенное закрепление, раскрытие интриги. Урок аналитического мышления — это особое состояние сознания. На уроке происходит знакомство с голосеменными растениями, сравнение с представителями других отделов царства растений....
20 04 2026 23:17:59
Нетрадиционная форма урока с использованием методов интеpaктивного обучения является наиболее целесообразной в классах гуманитарного профиля.
Используя межпредметные связи с дисциплинами гуманитарного цикла, сохраняетм интерес к предмету, что позволяет учащимся овладеть системой знаний и умений по данной теме.
...
19 04 2026 21:59:49
Цель урока: научить применять теоретические знания на пpaктике; побудить интерес к экспериментальной и исследовательской деятельности; изучение основных методов, применяемых в биологии, знакомство с приборами и инструментами, которые используются при биологических исследованиях; расширить представление учащихся о методах изучения природы....
18 04 2026 19:12:44
Урок способствует развитию творческих способностей учащихся. Весь урок проходит без использования учебника. Кроме учителя, на уроке с новой информацией выступают ученики, которые заранее получили задание. На уроке развиваются пpaктические навыки, ведется постановка проблемных вопросов, на которые ученики должны самостоятельно дать ответы. Дети получают необходимую информацию о пользе плодов, при употрeблении их в пищу....
17 04 2026 1:33:24
Данная разработка предлагает проведение нестандартного урока с целью ознакомить учащихся с основными экологическими проблемами, показать зависимость всего живого от деятельности человека. На уроке использованы элементы театрализации, творческие отчеты групп, лабораторный пpaктикум.
...
16 04 2026 6:32:27
При изучении темы выделяются проблемы происхождения видов в природе, их приспособленность, ее причины, относительность, значение ароморфозов в процессе эволюции, причины борьбы за существование и ее следствие. Очень важно знать, происходит ли в наши дни естественный отбор, его направление, причины колебаний численности, значение этих знаний для человека, его пpaктической деятельности....
15 04 2026 21:25:28
Представлен конспект урока "Биосинтез белка" с использованием презентации. В презентации демонстрируются различные этапы биосинтеза белка: построение информационной РНК, доставка ее в рибосому, связывание аминокислот с трaнcпортной РНК, попадании аминокислот в рибосому, рост полипептидной цепи, изменение взаимного расположения рибосомы и РНК, завершение процесса биосинтеза. Использование компьютерных технологий делает урок гибким, обеспечивает активный процесс обучения....
14 04 2026 11:31:19
Изучение особенности цветка как органа размножения растения, знакомство с разнообразием цветков и плодов....
13 04 2026 4:10:49
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....
12 04 2026 4:34:14
Цели урока: повторить особенности строения водорослей, как наиболее просто организованных растительных организмов. Особенности размножения водорослей в разных условиях среды; многообразие водорослей; значение водорослей в природе и жизни человека; воспитание интереса к урокам биологии....
11 04 2026 17:25:10
Автор статьи знакомит учащихся со знаниями о режиме питания, о полезных и "вредных" продуктах, положительной и отрицательной стороне диет; учит оценивать качество некоторых продуктов питания и их экологическую безопасность; воспитывает бережное отношение к своему организму и здоровью через ЗОЖ....
10 04 2026 4:14:48
Форма проведения обобщения по теме «Нервная система» в виде урока – виртуальной экскурсии направлена на реализацию принципов сотрудничества и развитие навыков групповой и коллективной учебно-пpaктической деятельности, демонстрирует возможные пути реализации активных методов обучения на уроках биологии.
...
09 04 2026 21:41:19
Невозможно представить себе повседневную жизнь русского человека без чашки чая. Почему чашка чая обладает притягательной силой домашнего уюта, можно понять, только изучив особенности русской традиции чаепития. Изучение традиции чаепития с историческим материалом имеет познавательное, нравственное значение, формирует интерес у учащихся к русской истории, традициям, культуре, изучению чайного этикета....
08 04 2026 14:14:47
Данная разработка урока входит в методический комплекс уроков по теме "Семя". Учащиеся самостоятельно исследуют состав семени, делают выводы и предположения. Материалы урока дают возможность поставить исследовательскую задачу, разработать материал и защитить его в рамках короткого времени....
07 04 2026 11:51:52
На уроке учащиеся знакомятся с особенностями строения растений класса двудольных, хаpaктерными признаками растений семейства розоцветных, их роли в природе и в жизни человека.
...
06 04 2026 12:34:32
Концепция личностно-ориентированного обучения, которая активно
внедряется в современный образовательный процесс, подразумевает в первую очередь
такое образование, в котором личность ученика была бы в центре внимания педагога как
психолога. Основными принципами такого обучения является признание
индивидуальности ученика, создание необходимых и достаточных условий для его
развития. В связи с этим, мною используются современные образовательные технологии
на уроках биологии, стараюсь максимально приблизить психологический климат на
уроке к идеальному, дабы добиться активизации познавательной деятельности учащихся.
Результатом моих педагогических исканий являются методические разработки уроков,
которые помогают мне реализовать идеи личностно-ориентированного обучения. Одной из таких разработок хочу поделиться с вами.
...
05 04 2026 13:40:53
Урок необходим для формирования знаний об условиях прорастания семян, об общих биологических понятиях и явлениях, а так же для воспитания чувства ответственности и аккуратности....
04 04 2026 12:31:19
Использование этой технологии позволяет значительно разнообразить уроки естественно-научных дисциплин. Основная идея технологии «Обучение в сотрудничестве» - учиться вместе.
...
03 04 2026 15:12:33
Урок-смотр знаний по теме, построенный как серия конкурсов.
...
02 04 2026 21:16:49
Направляемые на фестиваль сценарии и материалы выступают против асоциальных явлений и могут быть использованы для проведения внеклассных мероприятий для детей среднего школьного возраста. Все материалы пропагандируют здоровый образ жизни. ...
01 04 2026 9:43:52
Урок знакомит с многообразием комнатных растений; дает понятие о происхождении комнатных цветов; развивает навыки самостоятельного мышления, работы с энциклопедиями и справочниками, умения самостоятельно добывать факты, осмысления их, делать выводы и принимать решения; формирует экологически ценностную ориентацию взаимоотношений человека с окружающей средой.
...
31 03 2026 1:39:46
Селекция животных использует широкий спектр методов выведения ценных пород. Новейшим и перспективным считается клеточная инженерия. В основе лежит передача наследственной информации через соматические клетки....
30 03 2026 15:22:30
Задачи урока - развивать умение логически мыслить, выделять главное в изучаемом материале; развивать силовые качества, укреплять опopно-двигательный аппарат; совершенствовать передачу мяча в движении, взаимодействие в двойке; приобщать к здоровому образу жизни. В течение урока учащиеся определяют уровень тренированности человека в состоянии покоя и в момент нагрузки. В итоге они приходят к выводу, что чем больше тренирован человек, тем интенсивнее идут обменные процессы в организме человека....
29 03 2026 11:23:26
Урок разработан для учащихся 5-го класса, насыщен новыми терминами, большим объемом нового материала, но использование современной информационной технологии и игровых элементов позволяют сделать урок интересным и легким в восприятии материала.
...
28 03 2026 15:56:20
На уроке учащиеся знакомятся с работой эндокринного аппарата. Все результаты представляются на рабочем листе, который будет у каждого учащегося. Цель урока: сформировать новые анатомо-физиологические понятия – о гумopaльной регуляции и эндокринном аппарате человека....
27 03 2026 9:17:12
Обобщение и повторение в виде урока-игры по теме «Историческое развитие растительного мира на Земле»....
26 03 2026 1:36:16
На уроке используется презентация (выполненная в PowerPoint), по ходу объяснения задаются учащимся проблемные вопросы, присутствует творческое задание с использованием технологии поиска новых идей. Как обязательный компонент при работе в старших классах используются работа с текстом и творческое домашнее задание.
...
25 03 2026 11:51:57
Урок в 7-м классе знакомит учащихся с особенностями внешнего строения и опopно-двигательной системой птиц. Сопровождается презентацией....
24 03 2026 7:38:50
Разработка бинарного урока по биологии и английскому языку в 6-м классе. Основа урока - работа с применением заданий, позволяющих применять учащимся знания, приобретенные ранее.
...
23 03 2026 8:42:55
Урок направлен на формирование способности сравнивать признаки семян однодольных и двудольных растений; обращать внимание не только на основные признаки растений( количество семядолей в зародыше), но и на варьирующие признаки - наличие эндоcпepма, срастание околоплодника с покровами семени и др.
...
22 03 2026 8:49:49
Разработка урока, цели которого — сформировать понятия о формах пoлoвoго размножения, участии пoлoвых желез в пoлoвoм размножении животных; познакомить с процессом оплодотворения и его видами....
21 03 2026 17:46:37
На уроке учащиеся отправляются на родину В.М.Шукшина. Изучают природу этого района, узнают много нового и полезного. Множество приложений и презентаций помогают лучше отобразить данную тему....
20 03 2026 13:28:36
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.
...
19 03 2026 22:25:17
Цели урока - формирование новых биологических понятий: эры, периоды, динозавры - древние пресмыкающиеся....
18 03 2026 9:30:16
Урок в 10-м классе по теме "Сохранение биоразнообразия - насущная задача человечества" проводится в конце учебного года как урок, завершающий изучение живого мира на биосферном, биогеоценотическом и популяционно-видовом уровнях жизни. Материал темы структурирован в виде презентации в удобной форме. На уроке используется игра и защита презентации, выполненной самими учащимися в качестве творческого домашнего задания.
...
17 03 2026 10:40:44
Урок содержит информацию в доступном виде, знакомит учащихся с особенностями пищеварения в желудке и 12-перстной кишке. Помогает понять значение ферментов в пищеварении, осознать важность правильного питания и соблюдения гигиенических правил....
16 03 2026 0:15:10
Урок позволяет обобщить и закрепить знания, умения и навыки учащихся по разделу «Царство растений». Он может быть использован в рамках изучения ботаники в 6-м классе для общеобразовательных учреждений с использованием ТСО. Здесь представлены различные методы, такие как: работа в группах, мозговой штурм, составление схем у доски, работа с основными понятиями темы. Комплексный подход в ходе урока позволяет в конце занятия выявить уровень усвоения материала и степень обученности учащихся....
15 03 2026 17:32:45
Цель урока: провести обобщение и систематизацию изученного материала по теме "Кровь и кровообращение"; воспитывать бережное отношение к своему здоровью и здоровью окружающих....
14 03 2026 12:28:27
Расширяются знания учащихся о питании растений, показываются особенности получения растением питательных веществ. Изучается значение фотосинтеза (образование на свету органических веществ из неорганических) и его роль для жизни на Земле.Учащиеся распознают органы растений в таблицах, работают с рисунками учебника....
13 03 2026 10:50:23
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Предлагаемый урок знакомит учащихся с многообразием земноводных, в том числе обитающих на Дальнем Востоке и занесенных в Красную книгу. Рассматриваются вопросы о причинах исчезновения и охраны земноводных. Использование на уроке файлов мультимедиа повышает познавательный интерес к предмету....
12 03 2026 6:58:38
Органы чувств – афферентный (рецепторный) отдел системы анализатора. Анализатор - это периферическая часть рефлекторной дуги, которая осуществляет связь между центральной нервной системой и окружающей средой....
11 03 2026 11:35:42
Обобщение и повторение в виде урока-игры по теме «Историческое развитие растительного мира на Земле»....
10 03 2026 15:38:12
Основная педагогическая идея работы – максимальное общение ребенка с природой, привитие любви и бережного отношения к ней. Использованы дидактические средства экологического образования и воспитания на уроках и во внеурочное время. Каждый ученик должен понять, что он может принять участие в историческом процессе возрождения родины, решая экологические задачи своего края....
09 03 2026 10:47:46
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок проводится в форме интеллектуальной передачи «Своя игра». На мероприятии развивается познавательный интерес учащихся, расширяется кругозор, развиваются такие УУД, как анализ и синтез информации, обобщение, сравнение, установление причинно-следственных связей....
08 03 2026 8:32:11
Сценарий визитки-представления был посвящён к 200-летию со дня рождения великого учёного-биолога Чарльза Роберта Дарвина. Этот сценарий можно использовать как во внеклассной работе, так и как нестандартный урок в качестве обобщения знаний по теме «Эволюционное учение»....
07 03 2026 21:42:10
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 ::
Тема урока: "Роль бактерий в природе и жизни человека". 6-й класс