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:
Чарльз Дарвин в книге «Происхождение человека и пoлoвoй отбор» привел доказательства происхождения человека от обезьяноподобных предков, путем последовательных изменений в результате отбора....
07 11 2025 1:47:44
Название дано растениям за игловидные (чешуевидные) листья — хвою, расположенную на укороченных побегах поодиночке или собранную в пучки....
06 11 2025 11:23:21
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Учащиеся знакомятся с особенностями строения головного мозга, функциями его основных отделов....
05 11 2025 1:19:47
Игровая форма урока повышает интерес учащихся к предмету, развивает взаимоуважение, умение работать в группе. Урок составлен на основе материалов, изложенных в учебнике для 6-го класса Пономаревой И.Н., Корниловой О.А., Кучменко В.С. "Биология: Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники"....
04 11 2025 20:31:33
Статья представляет собой выступление на школьном методическом объединении предметов естественно-научного цикла о формировании общеучебных умений и мыслительной деятельности учащихся при изучении темы «Эволюционное учение» (9-й класс)....
03 11 2025 18:19:50
В 2008 году вышло Постановление губернатора Амурской области о создании первой Красной книги Амурской области (от 18.02.2008 г. № 69 "О порядке ведения Красной книги Амурской области"). Большая часть информации о редких и исчезающих растениях не доходит до населения. Школьники Амурской области не знают как "краснокнижные" растения выглядят, какие меры можно предпринять для их сохранения....
02 11 2025 2:58:10
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Обобщающий урок развивает критическое мышление и информационно-коммуникативные технологии. На уроке используются ролевые игры, развивающие творческое воображение, активность, снимающие напряжение. В групповой работе учащиеся заполняют кластер «Растительная клетка», обобщают и систематизируют знания. Выполняют самостоятельную работу по вариантам....
01 11 2025 23:36:21
Цели урока: познакомить учащихся со строением и функцией цветка и доказать значимость каждой жизни на земле....
31 10 2025 15:57:36
Урок-презентация поможет учащимся углубить знания о вирусах, активно используя субъектный опыт, закрепить полученные знания с помощью ролевой игры, заполнения таблицы и тестовой работы. На слайдах представлены схемы, рисунки и фотографии вирусов, а также пути заражения ВИЧ. Показать, что это зло может коснуться всех, научить, как можно ему противостоять; формировать сознательное и ответственное отношение школьников к собственному здоровью....
30 10 2025 3:58:33
Предложена разработка двух уроков по зоологии для 7-го класса с использованием на уроке мультимедийной презентации, разработанной для разнообразия наглядности, применяемой на уроках. Применение ИКТ формирует коммуникативные качества личности, помогает ребёнку адаптироваться в информационном обществе....
29 10 2025 19:13:46
Считаю целесообразным использование на уроке следующего оборудования: таблица "Сосна обыкновенная", коллекции голосеменных растений, презентация. Учащимся предложены опережающие задания: подготовка сообщений об особенностях строения, жизнедеятельности голосеменных растений, их значении в природе и жизни человека. Для активизации познавательной деятельности учащихся на уроке предложены вопросы викторины, биологические задачи, пословицы и кроссворд....
28 10 2025 2:50:55
Каждый урок - это поиск: как лучше сделать, чтобы детям было интересно на занятиях по биологии, чтобы они спешили ко мне и видели в педагоге своего друга? Творчество думающего учителя питается опытом коллег, его изучением, обобщением.
...
27 10 2025 14:30:13
Обобщающе-интегрированный урок по биологии для учащихся 7-го класса на тему «Тип Члeнистоногие. Неизвестное об известном» обобщает, систематизирует и закрепляет изученный материал по теме Члeнистоногие, проверяет полноту, гибкость и осознанность усвоения учащимися новых знаний и умений реализовывать вновь приобретенные знания, выявление пробелов в ЗУН для последующей коррекции....
26 10 2025 8:28:45
В разработке урока рассматривается значение птиц в природе и жизни человека, приводятся примеры. Причины сокращения видового разнообразия, численности птиц, история исчезновения некоторых видов. Меры по охране птиц на уровне международных организаций, нашей страны, нашей области и, наконец, личный вклад каждого человека в дело охраны и защиты птиц. Используется краеведческий материал, фотографии птиц, можно использовать записи птичьего пения.
...
25 10 2025 11:14:36
Внеклассное мероприятие для обучающихся 3–6-х классов — аналог телевизионной передачи "Своя игра". Все вопросы по растительному и животному миру родного края представлены в виде загадок. Игра дает возможность каждому ученику проявить своей интеллект и способности....
24 10 2025 4:44:10
На уроке учащиеся знакомятся с особенностями строения растений класса двудольных, хаpaктерными признаками растений семейства розоцветных, их роли в природе и в жизни человека.
...
23 10 2025 8:21:40
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....
22 10 2025 17:15:15
Одной из тайн природы являются близнецы. Данной теме посвящено занятие элективного курса с учащимися 9-го класса. Научные, статистические данные, наглядность содержатся в презентации «Близнецы. Близнецовый метод», которая сопровождает данное занятие....
21 10 2025 8:25:29
Урок завершает изучение темы "Класс: насекомые". Модуль разработан с учетом здоровьесберегающих технологий. В нем используется 12 видов учебной деятельности и 5 видов преподавания. В состав модуля включены физкультминутка и эмоциональная разрядка. Эта технология способствует развитию познавательного интереса учащихся к предмету.
...
20 10 2025 11:27:15
Краеведческий принцип в преподавании географии может быть достигнут разнообразными методами учебной работы, выбор которых зависит от дидактической цели, содержания и структуры урока. Урок формирует целостную картину природы с уяснением взаимосвязи общих закономерностей и их проявлений в фактах....
19 10 2025 15:55:45
Урок биологии проведен на неделе естественных наук. Урок-проект полного цикла. Ученики, изучив материал по плоским червям, создали памятку «Предупрежден – значит, вооружен»....
18 10 2025 7:22:41
Цель урока: сформировать у учащихся понятия организм и познакомить со свойствами живого организма....
17 10 2025 23:46:58
Данный материал раскрывает свойства и особенности белков. Выполняется пpaктическая работа в парах. Итог занятия – проведение теста....
16 10 2025 10:31:56
<p>Те, кто ведет биологию в 7 классе, думаю, согласятся со мной, что тема «Биоценозы» не самая интересная и легкая в курсе зоологии. Материал достаточно сложный, к тому же, затрудняют изучение термины. Мне хотелось по возможности разнообразить материал, сделать его более интересным и доступным для понимания. </p>
...
15 10 2025 9:56:54
Цели урока: познакомить с многообразием листьев, развивать морфологические понятия; развивать умения проводить сравнения, выявлять общие и отличительные признаки простых и сложных листьев, распознавать листья по типам жилкования, форме листовой пластинки, форме края, расположения на стeбле....
14 10 2025 20:34:19
Приспособления растений и животных, связанные с изменением внешних условий, имеют разную форму и проявления: у млекопитающих отрастает густой подшерсток, перелетные птицы меняют среду обитания, другие птицы покрываются пухом, являющийся плохим проводником тепла и пpeдoxpaняющий зимой от переохлаждения....
13 10 2025 11:47:34
Урок позволяет раскрыть особенности строения и образа жизни птиц разных экологических групп.
...
12 10 2025 9:42:15
Урок закладывает представления о почве как верхнем плодородном слое земли, основных свойствах почвы; в процессе опытов ученики устанавливают состав почвы, узнают о преобладающих почвах родного края....
11 10 2025 22:36:57
Урок в 6-м классе по программе В.В. Пасечника, целью которого является обобщение и систематизация знаний о грибах как самостоятельном царстве органического мира, формирование понятия об экологических группах грибов и о роли грибов в природе и жизни человека. Для лучшей наглядности и усвоения материала создана красочная слайдовая презентация, для проверки изученного материала использовался раздаточный материал и компьютерное тестирование.
...
10 10 2025 18:51:33
При составлении технологической карты урока использовался учебник «Биология (профильный уровень) – 10-й класс», под редакцией проф. И.Н. Пономаревой. Алгоритм работы на уроке: 1) ввод в проблему – стадия вызова; 2) осмысление содержания; 3) размышление (рефлексия). Использование на уроке ИКТ как еще одного подхода к изучению теоретического материала в первую очередь решает задачи интенсификации учебного процесса, обеспечивая новые инструменты визуализации и представления материала....
09 10 2025 5:46:41
Урок является обобщающим по теме «Селекция» и сочетает в себе проверку степени усвоения, закрепление, систематизацию знаний и терминологии по пройденной теме, самоконтроль и самооценку. Проверка знаний сопровождается яркой презентацией и подготовка к сдаче ЕГЭ по биологии....
08 10 2025 19:21:32
Цель урока: обобщить знания о составе воздуха, его основных свойствах....
07 10 2025 9:44:42
Объяснение нового материала на уроке биологии происходит с использованием компьютерной презентации. На уроке учащиеся проводят исследование процессов жизнедеятельности шпорцевой лягушки как представителя класса амфибий, делают обобщение и заканчивают урок составлением синквейна. ...
06 10 2025 12:42:27
Задачи урока: обобщение и систематизация знаний законов Менделя, закрепление навыков и умений по решению генетических задач; развивать самостоятельность, воспитывать интерес к предмету и потребность в приобретении знаний; развивать умение выделять главное, сравнивать, делать правильные выводы, логически мыслить, решать проблемные задачи....
05 10 2025 9:49:32
Представлен конспект урокапо теме "Иммунитет". Урок состоит из двух частей: теоретической, в которой излагаются основы знаний по иммунитету, и пpaктической, где учитель показывает, какое огромное количество микробов содержится в окружающей нас среде. Урок вызывает у учащихся очень большой интерес....
04 10 2025 22:12:18
Урок изучения нового материала с использованием компьютерной презентации, что делает его насыщенным, содержательным и красочным. На уроке дети развивают умение делать выводы на основе полученной информации.
...
03 10 2025 13:10:10
Ни один организм в природе не существует вне связей со средой и другими организмами. Эти связи - основное условие функционирования экосистем. Через них осуществляется образование цепей питания, регулирование численности организмов и их популяций. По этой причине и любое их нарушение не остается бесследным, требует длительного времени для восстановления. В связи с этим экологически обусловленное поведение человека в природе невозможно без знакомства с этими связями и последствиями их нарушения....
02 10 2025 12:21:56
На уроке рассматриваются различные приспособительные особенности живых организмов и относительный хаpaктер адаптации, раскрывается механизм и роль приспособления. ...
01 10 2025 6:22:18
Данный курс знакомит обучающихся с основными методами изучения генетики человека на примере конкретных заболеваний. Позволяет предупредить их возникновение или ослабить проявления.
...
30 09 2025 10:28:52
В конце урока учащиеся формулируют новые анатомо-физиологические понятия – слюнные железы, слюна, желудочный сок, пепсин, глотание, амилаза, мальтаза, лизоцим. Разъясняют особенности пищеварения в ротовой полости и желудке, свойства ферментов слюны и желудочного сока. Раскрывают механизм рефлекторной регуляции пищеварения в ротовой полости и желудке; доказывают вред никотина и алкоголя на пищеварение в ротовой полости и в желудке....
29 09 2025 5:50:48
Урок повторяет, обобщает и систематизирует знания учащихся о строении, процессах жизнедеятельности, происхождении, многообразии и значении пресмыкающихся; формирует бережное отношение к представителям класса, развивает мышление в решении проблемных задач....
28 09 2025 2:15:44
В настоящее время, на наш взгляд, одной из наиболее эффективных форм реализации метапредметных связей являются интегрированные уроки. Данная разработка является примером проведения такого рода уроков. Урок опирался на знания, полученные учащимися на предыдущих занятиях по географии, биологии и другим предметам: истории, краеведения. Представленный урок соответствует ФГОС второго поколения....
27 09 2025 7:43:18
Внеклассное мероприятие по биологии закрепляет знания, полученные на уроках, развивает коммуникативные способности и умения работать с дополнительными источниками информации....
26 09 2025 8:20:44
Урок - самостоятельная работа, в процессе которого формируются самообразовательные умения учащихся при работе с книгой, лабораторным оборудованием, энциклопедической литературой, раскрываются творческие способности, что ведет к личностному росту обучающихся. Урок построен на основе личностно ориентированной технологии....
25 09 2025 20:24:14
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....
24 09 2025 7:38:50
Урок разработан в соответствии с учебно-методическим комплектом "Сферы". Разработка включает конспект урока, презентацию и интеpaктивный тест. Презентация к уроку составлена так, что ее можно использовать в разных организационных формах урока. Материал красочный, много качественных фотографий, хороший иллюстративный материал.
...
23 09 2025 16:13:13
Урок биологии для 6-го класса представлен в форме игры по станциям с широким использованием эксперимента, групповой работы, содержит элементы проблемного обучения. Полное описание опытов, включение в урок текста дополнительного материала позволит вам легко провести такой урок в своём классе.
...
22 09 2025 18:54:15
Вашему вниманию предлагается развивающая игра по биологии "Брейн-ринг". Подобные игру способствуют лучшему запоминанию материала учениками и заинтересованности в предмете.
...
21 09 2025 23:25:11
Урок проводился в классах с разным уровнем подготовки. Но всегда он проходил на одном дыхании. Проблемные, частично-поисковые формы обучения вызывают неподдельный интерес учеников к знаниям. Используя предложенные приемы можно легко создать атмосферу сотрудничества для решения поставленных задач....
20 09 2025 8:36:37
Активизация познавательной деятельности – целенаправленная педагогическая деятельность учителя по повышению уровня учебной активности школьников. Урок-исследование – это урок, который максимально повышает уровень познавательной активности школьников, побуждает их к старательному учению. Все учащиеся класса на уроке работают интенсивно, с интересом и желанием....
19 09 2025 21:42:38
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 ::
Функции желез внутренней секреции. Гормоны