Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Урок призван, используя технологию развития критического мышления через чтение и письмо (методические стадии: вызов, осмысление, рефлексия), сформировать у учащихся знания о среде обитания, особенностях строения водорослей как представителей древних растений....
21 02 2026 6:59:18
На Земле существуют многообразные виды птиц, млекопитающих, цветковых растений. Но еще 200 млн лет назад леса выглядели иначе: в них не было птиц, эволюция млекопитающих и цветковых растений только начиналась. Какие же сюрпризы готовит эволюция на следующие 5 млн, 100 млн, 200 млн лет? В истории эволюции известно несколько удивительных моделей, которые постоянно повторялись. Поэтому можно ожидать сходную картину изменений в будущем в других группах растений и животных. Знания о прошедших эпохах помогли ученым вообразить облик животных и растений завтрашнего дня. Мы тоже можем попытаться принять участие в этом процессе.
...
20 02 2026 22:31:26
Разработка представляет собой один из вариантов урока по теме "Приспособленность организмов и её относительность". Изучение адаптаций организмов необходимо проводить на объектах, которые приспособлены к местным условиям. На уроке в большем объеме представлена информация об обитателях Кольского полуострова.
...
19 02 2026 19:45:58
В последние годы одной из ведущих тенденций в методике преподавания биологии является ее развивающая функция. Наиболее приемлемым и эффективным для ее реализации является проблемное обучение. В процессе решений проблемных задач школьники овладевают новыми знаниями и способами действия, в результате этого формируются творческие способности, продуктивное мышление и, конечно, познавательная мотивация. Предлагаемые задачи в данном уроке, направляет учащихся на совместный поиск решений, обращение к учебнику и другим источникам информации, т.е. на самостоятельное добывание знаний....
18 02 2026 5:22:19
О семейных экологических конкурсах, их планировании и тематике....
17 02 2026 10:55:48
Использование этой технологии позволяет значительно разнообразить уроки естественно-научных дисциплин. Основная идея технологии «Обучение в сотрудничестве» - учиться вместе.
...
16 02 2026 5:54:54
Программа позволяет активизировать познавательную деятельность учащихся в области углубления знаний о строении и физиологии организма, причинах аномального развития, здоровом образе жизни и сохранении собственного здоровья и здоровья окружающих в ходе выполнения пpaктических работ и изучения функциональных проб. Программа рассчитана на 16 часов....
15 02 2026 3:33:31
Достижение высоких результатов образования возможно тогда, когда технологии дифференцированного обучения будут строиться на основе психологических закономерностей усвоения и развития учащихся с разным уровнем познавательных возможностей....
14 02 2026 23:35:40
В работе рассказано о растениях, которые как положительно, так и отрицательно влияют на здоровье человека. Приобретая растение, необходимо знать, является это растение вашим защитником или энергетическим вампиром. Подбирать растения надо с учетом даты вашего рождения (знака Зодиака). Работа может быть использована при изучении биологии в 7–8-х классах, а также при проведении внеклассной работы по экологии и биологии....
13 02 2026 7:50:10
Цель урока: изучить процесс энергетического обмена....
12 02 2026 6:16:13
Игра способствует закреплению и углублению знаний учащихся, развитию их логического мышления, сплачивает ребят, учит действовать сообща, помогает показать знания в соревновании друг с другом, вызывает оживление и интерес к предмету....
11 02 2026 16:37:14
Данные уроки можно использовать с целью формирования устойчивого интереса к предмету посредством применения компьютерных технологий; формирование пpaктических умений и навыков при выполнении заданий. Уроки рассчитаны для индивидуальной или групповой работы.
...
10 02 2026 16:29:55
Урок проводится в форме игры «Крестики – нолики». На уроке осуществляется закрепление и проверка знаний по данной теме, развивается мыслительная деятельность учащихся, сообразительность, смекалка....
09 02 2026 16:36:40
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. ...
08 02 2026 10:49:21
В результате работы ученики показали на пpaктике как оказать первую помощь при разных видах кровотечений. Они выработали ряд правил своих действий. Решали тесты с последующей самопроверкой....
07 02 2026 22:26:39
![]("/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....
06 02 2026 15:17:54
На уроке учащиеся самостоятельно изучают виды кровотечений и способы оказания первой помощи в процессе решения проблемных задач. Работа в группах способствует развитию навыков сотрудничества, стимулирует к творческому поиску решений, вовлекает больше учащихся в учебный процесс, повышает мотивацию....
05 02 2026 23:52:55
Урок формирует представление об отличительных признаках представителей царства бактерии и их значении в природе и жизни человека, способности к открытию новых знаний в пpaктических заданиях, поиске решений проблемных вопросов, опыт работы в коллективе, стимулирует развитие познавательного интереса....
04 02 2026 7:20:32
При проведении летней полевой пpaктики насекомые – самый доступный, многочисленный объект наблюдений и проведения пpaктических занятий. Учащиеся с большим интересом начинают интересоваться многими насекомыми. Целью работы является развитие у учащихся интереса к изучению живой природы и умению вести исследовательскую работу в области энтомологии....
03 02 2026 10:57:24
Урок нацелен в первую очередь на то, чтобы расширить кругозор учащихся о наследственных заболеваниях человека, не сцепленных с пoлoвыми хромосомами, и их значении в жизни, в том числе и в социальном аспекте.
...
02 02 2026 12:42:27
Внеклассное мероприятие способствует развитию познавательного интереса к науке биологии, любознательности, творческих способностей на основе личностно ориентированного подхода к учащимся. Направлено на воспитание любви, чуткости, бережного отношения к природе, пробуждает способности увидеть и осознать её красоту. Формирует экологическую культуру, интерес и желание детей участвовать во внеклассных мероприятиях, стремление к пропаганде ответственного отношения к окружающей природе....
01 02 2026 9:36:37
2008 год объявлен Годом семьи. А какая же настоящая семья без детей. Это значит, что будущее планеты – в наших руках, и от нашего отношения к ней зависит очень многое. Мы все с вами - дети матушки природы и должны с уважением относиться к ней, жить по её законам....
31 01 2026 19:40:47
Как творческий учитель может показать детям действие естественного отбора? А можно его просто смоделировать!
...
30 01 2026 5:30:28
Сформировать знания о хаpaктерных признаках грибов как самостоятельного царства живой природы, об особенностях строения и жизнедеятельности шляпочных грибов, о съедобных и ядовитых грибах....
29 01 2026 19:58:27
В ходе урока учащиеся знакомятся с классификацией класса "Земноводные". Распознаются изученные виды земноводных на таблицах, рисунках с использованием классификации животных....
28 01 2026 21:24:24
Урок в 6-м классе призван расширить представление о росте и развитии животных, развить логическое мышление, коммуникативные навыки при работе в группах, воспитать биологическую культуру. Учащиеся должны научиться различать стадии и пути развития животных....
27 01 2026 6:42:47
Данная разработка позволит познакомить учащихся с многообразием земноводных, интересными представителями, значением их в жизни человека, экологическим значением, познакомить с земноводными, обитающими на территории Нижегородской области, сформировать бережное отношение к земноводным как части живой природы.
...
26 01 2026 16:39:24
Для протекания процессов жизнедеятельности всем клеткам необходима энергия. Они получают энергию в процессе дыхания. Дыхание и его значение Дыхание — процесс,...
25 01 2026 7:39:32
В современной фауне насчитывается 4-4,5 тыс. видов млекопитающих, или зверей. Они представляют собой высший класс позвоночных, органы которых, особенно кора большого мозга, достигли на современном этапе их развития наивысшей дифференцировки....
24 01 2026 22:56:25
Программа школьного биологического кружка разработана с целью углубления и расширения знаний школьников, формирования и развития навыков проектно-исследовательской работы и творческих способностей. В течение года школьникам предлагается изучение основных тем полного курса биологии – от микроорганизмов до человека. Красной линией через весь курс проходит тема сохранения здоровья человека и окружающей среды....
23 01 2026 8:25:26
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....
22 01 2026 15:25:21
Экологический вечер проводится как завершающий этап недели биологии, интегрирует сведения из истории, литературы и биологии. Также дается немало внепрограммного материала....
21 01 2026 4:37:14
Цель мероприятия: показать на материале ролевой игры, какое пагубное действие оказывает никотин на здоровье человека и как можно избавиться от этого дурмана.
...
20 01 2026 10:41:13
Заключительный урок при изучении класса Пресмыкающиеся, который позволяет закрепить знания о внешнем и внутреннем строении пресмыкающихся, размножении и многообразии. Межпредметные связи позволяют развивать интерес к биологическим знаниям, самостоятельное мышление и умение анализировать....
19 01 2026 10:20:25
Предложенная игра "Звездный час" проводится для учеников 5–7-х классов. Игру можно провести в предметных неделях по географии и биологии, во время праздника "День птиц" . Задачи игры: закрепить и углубить знания полученные на уроках географии, биологии. Развить логическое мышление, память, интеллектуальные способности; расширять кругозор знаний; воспитывать любовь к природе....
18 01 2026 18:55:57
Группы крови – это иммунологические свойства крови, которые хаpaктеризуются наличием или отсутствием на поверхности эритроцитов агглютиногенов A и B, а в сыворотке крови - агглютининов α и β....
17 01 2026 8:56:14
Цель урока: сформировать у школьников понятие о высших споровых растениях, проследить усложнение их организации....
16 01 2026 7:53:53
Урок проводится в виде деловой игры - интеллектуального турнира. На уроке разбираются следующие понятия: сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
15 01 2026 20:30:58
Рукокрылые – относятся к классу млекопитающие. Способны летать, благодаря видоизмененным передним конечностям и используют полет как основной способ перемещения....
14 01 2026 7:39:38
Ботаника относится к числу предметов, которые призваны вводить учащихся в курс естественных закономерностей развития живой природы, а также приобщать к пониманию красоты и неповторимости этой природы. Данная разработка может служить основой для организации и проведения подобных экскурсий во всех регионах и областях России и странах СНГ, а также для разработки и проведения экскурсий, и не только летом....
13 01 2026 23:52:43
Программа приобщает школьников к научному познанию мира и сохранению окружающей природной среды родного края. Отобраны темы, раскрывающие биологические свойства и жизнь наиболее типичных растительных сообществ, а также редких и охраняемых растений, произрастающих в заповеднике "Кологривский лес"....
12 01 2026 12:23:21
Тип моллюски — это мягкотелые животные, преимущественно с билатерально симметричным строением, населяющие как водоемы, так и сушу. Насчитывается более 120 тысяч видов....
11 01 2026 17:26:52
Главная цель интегрированных уроков - развитие личности обучающегося при приоритете сохранения его здоровья, одним из факторов которого является создание условий психологического комфорта, предполагающих наличие атмосферы сотрудничества и взаимопомощи, возможности самовыражения и самореализации....
10 01 2026 18:26:33
Урок направлен на изучение и закрепление новых знаний, целями являются: формирование понятий «Вид», «Критерии вида», создание условий для реализации учебных возможностей ученика.
...
09 01 2026 5:21:56
Конспект урока составлен по программе В.В. Пасечника "Биология. 8-й класс. Человек". Изучается в теме "Опopно-двигательная система"....
08 01 2026 11:36:20
Урок биологии в 8-м классе "Зрительный анализатор" показывает, как можно организовать работу на уроке с учётом психофизиологических особенностей, а именно с учётом доминирования мозга - левополушарные, правополушарные, равнополушарные....
07 01 2026 9:22:35
Хламидомонада — микроскопическая одноклеточная водоросль грушевидной или овальной формы. Поверхность клетки покрыта прозрачной бесцветной пектиновой оболочкой....
06 01 2026 4:20:58
Игра способствует развитию познавательной активности, творческих способностей учащихся; формирует логическое мышление; прививает навыки коммуникативного общения. Класс делится на комaнды, которым предлагается выполнить ряд заданий творческого и развивающего хаpaктера: кроссворд, экологическое лото, презентация алгоритма природоохранных мероприятий и т.д....
05 01 2026 0:32:18
Существуют удивительные организмы, которые занимают особое место в органическом мире. Их слоевище представлено гифами грибницы, обеспечивающей организм водой и минеральными солями, а одноклеточные водоросли обеспечивают их органическими веществами. Они называются лишайниками....
04 01 2026 16:32:51
Урок-игра обобщяет и проверяет знания учащихся о законах наследования и их цитологических основах, о закономерностях изменчивости, ее формах, о методах изучения наследственности человека....
03 01 2026 7:58:36
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 ::
