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:
Цель урока: привлечь внимание учащихся и руководителей к нравственно-эстетическим, экологическим и другим проблемам, существующих в селе; раскрыть значение сельской среды как фактора, обеспечивающего жизнь человека в селе Чёрный Яр и влияющего на здоровье. ...
21 05 2026 9:50:54
Игра проводится в рамках недели естественных наук в 6-х классах, рассчитана на 45 минут. Цели: развивать познавательный интерес и гуманное отношение к природе, расширять кругозор учащихся, выpaбатывать умение работать в комaнде. Рекомендации учителям: разделить детей на комaнды, например: «Синицы», «Воробьи», «Гoлyби». Выбрать капитанов, организовать самопроверку (после выполнения задания, комaнды меняются листочками с ответами и проверяют по слайду на доске)....
20 05 2026 23:44:11
Следует помнить, что не природе нужна защита (она сильнее человечества), а людям, чтобы жить.
...
19 05 2026 5:32:33
На уроке ученики получают план хаpaктеристики растений семейства, учатся составлять и использовать графический конспект, что облегчает восприятие учебного материала на последующих уроках....
18 05 2026 15:42:48
Данный урок разработан с использованием программы PowerPoint. Использование компьютерных презентаций позволяет активизировать деятельность ученика и разнообразить формы ведения урока. Кроме того, данная программа позволяет расширить базу наглядности и увеличивает количество способов предоставления информации....
17 05 2026 8:26:57
План-конспект урока составлен для занятия, рассчитанного на один академический час в непрофильном классе. Урок интегрирован с химией. Целью урока является систематизация знаний о химическом составе клетки, развитие логического мышления через сравнение структуры ДНК и РНК.
...
16 05 2026 7:32:16
Учебно-методическое пособие для обучающихся 9–10-х классов и учителей-предметников "Микробиология" создано на основе стандартной версии программы Microsoft Office PowerPoint. Автор учебника Захаров В.Б. "Общая биология". Пособие было разработано как сопровождающий справочный, дополнительный материал к серии уроков по темам 9-х и 10-х классов: "Возникновение жизни на Земле", "Учение о клетке"....
15 05 2026 0:25:53
Урок "Происхождение, особенности строения и жизнедеятельности моллюсков" является первым уроком в разделе "Моллюски". Представители этого типа животных учащимся обычно малоизвестны, это вызывает затруднение при изучении данного материала, а подчас и отсутствие интереса. Проведение урока с использованием медиаресурса дает возможность получения более глубоких и устойчивых знаний на основе слухового и визуального восприятия при изучении материала, возможности его повторения, благодаря гиперссылкам, на этапе закрепления....
14 05 2026 19:39:49
Мною разработан цикл уроков по курсу "Животные", которые включают в себя разделы программы "Здоровье", такие как самопознание (жизнь животных в природных сообществах и их роль в жизни человека), гигиенические правила и предупреждение инфекционных заболеваний, питание и здоровье.
Урок "Многообразие паукообразных. Клещи — их роль в природе и жизни человека" из этого цикла....
13 05 2026 5:30:46
При проведении уроков в старших классах учителя сталкиваются с проблемой того, что не хватает наглядных материалов для демонстрации различных процессов и явлений, происходящих в природе. Современному учителю предоставляется возможность использовать на уроках ИКТ. Я составила презентацию к уроку, посвященному естественному отбору.
...
12 05 2026 9:14:55
Задачами урока являются: знакомство учащихся с классом Головоногие моллюски, особенностями их строения, закрепление полученных знаний в ходе теста, развитие биологического кругозора учащихся....
11 05 2026 11:31:32
Урок проводился с учащимися 9-го класса, которые имеют различные отклонения в развитии. Учащиеся данного класса имеют значительный недостаток уровня интеллекта, стойкое недоразвитие уровня познавательной способности, мышления и речи.
...
10 05 2026 5:38:48
На уроке дети узнают великую тайну растений – поглощать солнечную энергию и превращать ее в химическую энергию органических веществ (процесс фотосинтеза). По ходу урока обучающиеся делают выводы о значении фотосинтеза для всех живых организмов на Земле....
09 05 2026 3:36:30
В наше время люди всё в большей мере осознают, что творчество - одна из самых важных составляющих личного счастья и профессионального успеха. Бытует мнение: творческие способности являются врождёнными, и лишь немногие понимают, их можно развивать, ведь каждый человек наделён богатейшим творческим потенциалом. Для того, чтобы реализовать развивающие потребности отдельных учащихся, стремящихся к творческому созиданию, в лицее родилась идея создания школы нового поколения. Школа наук действует на базе МОУ "Лицей" города Абакана Республики Хакасии с целью выявления и воспитания одарённых подростков, повышения социального статуса знаний....
08 05 2026 1:11:47
Генетика – это наука, о закономерностях наследования генетической информации и изменчивости организмов. Основоположник генетики – Грегор Мендель....
07 05 2026 13:11:56
Результаты эволюции проявляются в трех следствиях: органической целесообразности, постепенном усовершенствовании организмов, многообразии видов....
06 05 2026 8:54:27
На уроке рассматриваются различные приспособительные особенности живых организмов и относительный хаpaктер адаптации, раскрывается механизм и роль приспособления. ...
05 05 2026 6:50:51
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....
04 05 2026 20:27:11
Цель урока: формирование знаний об особенностях внешнего и внутреннего строения земноводных как первых наземных организмов, но не порвавших связь с водной средой обитания; об особенностях размножения; о значении земноводных в природе и жизни человека и необходимости их охраны....
03 05 2026 8:45:14
Предлагаемый урок позволяет показать учащимся не только взаимосвязь знаний биологии и химии, но и принципиальную необходимость такого объединения.
Урок охватывает круг вопросов, связанных со строением, свойствами и значением белков, способствует формированию научного мировоззрения учащихся.
...
02 05 2026 0:59:19
Учащиеся узнают об историческом усложнении растений на основе изучения особенностей размножения голосеменных, их строения, разнообразия. У учащихся формируются знания о хвойных растениях на примере сосны, ели и других ценных хвойных растений....
01 05 2026 4:18:35
Цели и задачи урока: формирование и совершенствование знаний по теме "Земноводные"....
30 04 2026 7:28:11
Урок «Особенности живого организма» подводит итоги изучения темы в 5-м классе. Игровая форма позволяет использовать данный материал и во внеурочное время....
29 04 2026 0:36:18
Занятие достигает следующих целей: дать общее представление о кольчатых червях, об их эволюционном приобретении - сегментации; дать хаpaктеристику среды обитания, познакомить с внешним строением представителей класса малощетинковых на примере дождевого червя; провести наблюдение за поведением и рефлексами....
28 04 2026 18:27:38
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Учащиеся знакомятся с особенностями строения головного мозга, функциями его основных отделов....
27 04 2026 7:27:40
Цели урока: закрепить знания о строении прокариот, раскрыть картину эволюционного развития организмов, изучить строение ядра эукариот....
26 04 2026 5:18:59
Данный урок входит в систему уроков изучения темы «Тип Моллюски». На уроке раскрываются особенности брюхоногих моллюсков в связи со средой обитания и образом жизни. Особенностью урока является использование мультимедийной презентации. Урок предполагает использование индивидуальной, фронтальной, самостоятельной работ, а также элементов проблемного обучения.
...
25 04 2026 21:36:10
Одним из биологических задатков является ведущий канал восприятия информации. Чтобы выработать и максимально использовать возможности восприятия, вначале необходимо установить, какой канал восприятия является доминирующим. С помощью диагностики можно определить ведущий канал восприятия каждого ученика класса. Затем, используя различные методы, формы и приемы работы с учетом модальности, определяются обучающие задания....
24 04 2026 8:38:52
В ходе данного урока-презентации удается сформировать знания учащихся о закономерностях влияния различных факторов среды на организм. Ученики 7-го класса учатся выявлять в природе основные факторы среды и давать им краткую сущностную хаpaктеристику. Форма урока необычна, поскольку включает исследовательскую работу (проект) с привлечением самих школьников....
23 04 2026 3:32:41
Урок построен по методике критического мышления. Имеет межпредметную тематику (физика, биология, экология). Работа с текстами способствует развитию системного и творческого мышления учащихся, расширяет кругозор учащихся. На уроке используется классическая музыка в современной обработке.
...
22 04 2026 16:31:52
В статье приведены примеры использования игровой технологии при закреплении знаний, проверке домашнего задания и подготовке к сдаче экзаменов в форме ГИА и ЕГЭ, используя игру «Крестики-нолики», в 10–11-х классах....
21 04 2026 14:46:16
Урок-обобщение, в ходе которого систематизируются уже полученные знания по теме, показываются различия и взаимосвязь всех сторон метаболизма, выясняется, что является источником энергии для живых организмов, по каким законам термодинамики осуществляется превращение энергии....
20 04 2026 13:18:50
На уроке учащиеся учатся мыслить, рассуждать, анализировать, решать проблемные вопросы, выдвигать гипотезы и доказывать их, устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы и обобщения. Совместная с детьми формулировка целей, задач, выявление проблемы позволяет мотивировать познавательную активность учащихся, а разнообразие видов деятельности обеспечивает занятость всех учеников. Вся деятельность на уроке основывается на началах сотрудничества и взаимопонимания....
19 04 2026 11:16:30
Мир вступил в XXI век. Потребность нашего общества – образование и воспитание поколения с новым типом мышления, новым отношением к жизни. Важно не только воспитание учащихся с активно-жизненной позицией, умеющих не теряться в любой ситуации, но и формирование у учащихся ответственного отношения к своему здоровью, понимания значимости здоровья в жизни.
...
18 04 2026 8:54:20
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....
17 04 2026 0:54:47
На уроке прослеживается эволюция органов чувств у живых организмов. Учащиеся знакомятся с процессом регуляции деятельности организма....
16 04 2026 9:40:41
Проблемы борьбы с курением, алкоголизмом, наркоманией, к сожалению, очень актуальны и сегодня. Рост числа учащейся молодежи, пристрастившейся к курению и страдающей другими вредными привычками, обязывает учителей биологии уделять пристальное внимание формированию у школьников потребности ведения здорового образа жизни. Задача эта непростая. Сложность заключается в том, что молодежь в силу возрастных особенностей психологически не готова к восприятию мысли о необходимости беречь своё здоровье. Поэтому учителю необходимо преодолеть этот психологический барьер.
...
15 04 2026 19:58:42
Цели урока: закрепить знания о строении прокариот, раскрыть картину эволюционного развития организмов, изучить строение ядра эукариот....
14 04 2026 11:24:43
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....
13 04 2026 22:17:26
Внеклассная работа позволяет учесть разносторонние интересы учащихся, расширить и углубить знания по биологии. Она позволяет глубже осуществить связь теории с пpaктикой и развивать чувство коллективизма. Во внеклассной работе легко осуществить индивидуализацию обучения и применить дифференцированный подход....
12 04 2026 21:48:58
Презентация «Движение простейших и беспозвоночных» носит обучающий хаpaктер. Предназначена для детей школьного возраста в возрасте 12–18 лет. Презентация может быть использована на уроках биологии в 6-м классе при изучении темы «Движение»....
11 04 2026 8:50:14
Данный урок - результат мини-проекта "Методы изучения наследственности человека". В ходе этого проекта учащиеся должны были изучить соответствующую литературу, провести мини-исследование по популяционному методу, создать компьютерную презентацию. Итогом проекта является урок, на котором каждый учащийся представляет свой метод изучения наследственности человека.
...
10 04 2026 4:30:45
В КВН-игре принимают участие ученики 8-х классов. Игру проводят во время тематической недели биологии или после прохождения тем "Пищеварение", "Обмен веществ и энергии" и соответствующей подготовки комaнд-участниц. Данный КВН также можно провести как внеклассное мероприятие по биологии. ...
09 04 2026 20:24:31
На уроке биологии по теме "Генетика и человек" обобщются знания о материальных основах наследственности и изменчивости, отpaбатывается терминология, дети учатся работать в группах.
...
08 04 2026 14:30:57
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: развитие умений применять биологические знания на уроках других учебных дисциплин; расширение знаний о мире насекомых, развитие наблюдательности, умения выделить хаpaктерные особенности насекомых; научить анализировать конструктивные особенности природного объекта....
07 04 2026 18:43:38
На уроке о наследственных болезнях рассматривается материал по основным разделам генетики человека, включая методы изучения генетики человека, классификацию наследственных болезней, факторы, вызывающие наследственные заболевания, методы ранней диагностики....
06 04 2026 2:45:29
Педагогическая идея урока заключается в использовании коррекционного обучения детей с умственной отсталостью – способствует созданию оптимальных условий для развития интереса и способностей, усвоению материала в процессе индивидуальной деятельности. Особое значение придается активизации познавательной деятельности учащихся....
05 04 2026 10:40:31
На уроке закрепляются знания о биогеоценозе, круговороте веществ, пищевых цепях, компонентах экосистемы. Дополняются знания об особенностях в агроценозе, как созданной человеком экосистеме. В презентации показаны разнообразные виды агроценозов. Предложены задания сравнения природных биогеоценозов с агроценозами.
...
04 04 2026 8:12:34
Материал поможет совершить путешествие по красивейшим местам Сибири, природный мир которой удивительно богат и разнообразен. На протяжении всей территории сменяются три природные зоны: лесная, лесостепная и степная. Новосибирская область богата водой: 430 рек и огромное количество озёр....
03 04 2026 19:57:31
Школа оторвана от жизни во многих отношениях. Применяя проектный метод, можно попытаться в некоторых местах перекинуть "мостики" через эту пропасть....
02 04 2026 9:23:11
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 ::
