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:
Разработка урока к учебнику И.Н. Пономаревой «Общая биология». Возможно использование презентации как в 10-м, так и в 9-м классе при изучении нового материала и при повторении....
18 09 2026 6:45:11
Предлагается материал на повторение пройденного материала по зоологии. Игра проходит в виде "Счастливого случая". Каждый класс имеет категории, их всего по баллам 5. Категории усложняются и оцениваются по баллам. Увлекательно играть и узнавать новое....
17 09 2026 5:24:18
На уроке рассматриваются различные приспособительные особенности живых организмов и относительный хаpaктер адаптации, раскрывается механизм и роль приспособления. ...
16 09 2026 4:29:26
Урок расширяет знания о раннецветущих растениях поселка и учит бережному отношению к ним. Развивает познавательную активность и коммуникативные способности учащихся, расширяет знания о первоцветах....
15 09 2026 0:10:57
Урок демонстрирует возможность объединения двух тем в одном уроке, используя приемы проведения лабораторных работ, создания ситуаций интеллектуального затруднения, решения проблемных задач, способствующие развитию творческого мышления....
14 09 2026 0:49:10
Предлагаемая методическая разработка урока биологии построена с использованием технологии проблемного обучения. В качестве модели обучения выбрана поисковая модель. На уроке используются такие познавательные методы, как моделирование, аналогия, выведение следствий из фактов. Тема урока позволяет, опираясь на самостоятельную работу учащихся, определить содержание основных учебных единиц, сформулировать ведущие понятия.
...
13 09 2026 19:51:38
Вводное занятие в курсе "Валеология" для студентов I-го курса педагогического университета раскрывает основные принципы ЗОЖ и составляющих здорового образа жизни, таких, как рациональный суточный режим, сбалансированное питание, физические нагрузки, нравственное и психическое здоровье. Цель семинара заключается в сплочении группы, активизации творческого потенциала учащихся, расширении поля видения вопроса обсуждения....
12 09 2026 23:51:31
В данной технологии при составлении методических инструкций для учащихся учитель имеет большие возможности для реализации дифференциации – как уровневой, так и профильной, сохраняя классный коллектив, решая тем самым и проблему адаптации. Парацентрическая технология открывает большие возможности в использовании различных учебников....
11 09 2026 5:42:43
Живые растения и выделенные из них эфирные масла занимают важное место в улучшении воздушной среды мест, где работает, учится и отдыхает человек. Их применение как по отдельности, так и совместно позволяет не только подавить вредную микрофлору воздуха: патогенные бактерии, грибы, вирусы; улучшить химический состав воздуха, увеличивая количество О2 и уменьшая СО2, и физическое состояние его молекул, ионизируя их, повышая содержание легких отрицательных ионов со снижением тяжелых, что необходимо для здоровья человека....
10 09 2026 15:56:59
Мероприятие представлено конспектом, заданиями и презентацией MS PowerPoint. Способствует развитию интереса к предмету и познавательной активности у учащихся. ...
09 09 2026 5:27:17
На уроке показано многообразие химических элементов и соединений, входящих в состав живых организмов, значение их в процессе жизнедеятельности. Формируются умения и навыки самостоятельной работы с учебником, с цифровыми источниками информации, умение выделять главное, формулировать выводы....
08 09 2026 20:50:44
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....
07 09 2026 4:40:24
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)....
06 09 2026 19:28:44
Интеллектуальная игра способствует активизации познавательной деятельности, развивает интеллектуальные и творческие способности, вносит соревновательные элементы в образовательный процесс; состоит из трех агонов, между которыми проходят творческие конкурсы.
...
05 09 2026 3:37:54
Урок-игра «Биологическое ассорти» для учащихся 6–7-х классов формирует знания о природе родного края, ее охраны, развивает коммуникативные умения, воспитывает гражданскую позицию и бережное отношение к природе....
04 09 2026 3:28:58
Материал урока предусматривает обобщение и углубление знаний учащихся о взаимосвязях в строении и функционировании клеток, тканей, органов.
...
03 09 2026 5:36:32
Данный открытый урок имеет просветительскую направленность с целью познакомить обучающихся с охраняемыми территориями Одинцовского района, формируя у них бережное отношение к природе, экологическую культуру, личное отношение к проблемам окружающей среды. Этот урок может использоваться как самостоятельное занятие, в рамках цикла краеведческих занятий, а также как элемент урока в различных учебных курсах при изучении вопросов экологии и охраны природы....
02 09 2026 7:43:19
Урок знакомит учащихся с планетами Солнечной системы, формирует представление о них, развивает познавательный интерес учащихся, умение наблюдать и анализировать, память, внимание, речь, воспитывает любовь к планете, внимательное отношение к явлениям, происходящим вокруг....
01 09 2026 7:25:56
В процессе работы над заданиями ученики должны давать определения понятиям "мутация", "геномные, хромосомные, генные мутации"; классифицировать и объяснять их возникновение в клетке, обобщать и формулировать выводы; научиться работать самостоятельно с материалом, предложенным учителем; выполнять конкретные задания и объективно оценивать свои знания.
...
31 08 2026 4:58:14
Ролевые технологии активизируют познавательную деятельность учащихся, усиливают мотивацию к изучению предмета, помогают определиться с выбором будущей профессии....
30 08 2026 23:46:51
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Внеклассное мероприятие из цикла "Живая природа". Расширяет представления о морских обитателях ‒ дельфинах....
29 08 2026 16:12:57
Занятие помогает сформировать новые понятия: склера, роговица, сетчатка, радужка, хрусталик, стекловидное тело, фоторецепторы, аккомодация, родопсин, близорукость, дальнозоркость; углубить понимание процессов, происходящих в организме человека....
28 08 2026 4:51:46
С каждым годом для детей и взрослых растет число творческих конкурсов, турниров, олимпиад, на которых можно попробовать свои силы, заниматься исследовательской деятельностью, выбирать тему в интересующей отрасли знаний. В текущем тысячелетии целью человека и общества в целом должно стать осознанное цельное саморазвитие каждой личности....
27 08 2026 17:49:15
В статье указываются дидактические принципы, обеспечивающие реализацию системно-деятельностного подхода в школе. Определяется значение системно-деятельностного подхода в образовательном процессе. Приводятся примеры реализации системно-деятельностного подхода обучения в эколого-биологическом лицее. Уделяется внимание основным результатам обучения и воспитания при системно-деятельностном подходе в обучении агротехнологии....
26 08 2026 12:37:23
В ходе урока на основе имеющихся знаний формируются и углубляются понятия об особенностях строения цветка, приспособленности его к условиям внешней среды. В теме формируется понятие как о цветении, так и о физиологическом процессе растений, который наступает только при определённых условиях. Успешно решить эти задачи можно только при комплексном использовании разнообразных наглядных пособий. На уроке формируются качества активного ученика учебного процесса, учиться находить и принимать решения....
25 08 2026 21:14:45
Из опыта подготовки учащихся к ЕГЭ по биологии на примере Саха-Бельгийской гимназии Усть-Алданского улуса Республики Саха (Якутия) в условиях сельской местности....
24 08 2026 14:52:28
Урок завершает изучение темы "Опopно-двигательная система". Позволяет систематизировать и обобщить знания учащихся по теме. Проводится урок в форме викторины с использованием компьютерных технологий. Методы и приемы, используемые на уроке, способствуют развитию творческого и критического мышления, активизируют мыслительную деятельность учащихся.
...
23 08 2026 4:44:59
Вегетативное размножение — это размножение частями растений: побега, корня, листа либо группами соматических клеток этих органов. Такое размножение — одно из приспособлений для образования потомства там, где затруднено пoлoвoе размножение....
22 08 2026 19:53:15
На уроках важное место отводится исследовательской деятельности. Учащиеся выявляют влияние шума, курения на организм, изучают экологическое состояние пришкольного участка, исследуют содержание нитратов в овощах, консервантов в продуктах, содержание витамина «С» в различных соках.
...
21 08 2026 11:27:21
Разработка урока к учебнику И.Н. Пономаревой «Общая биология». Возможно использование презентации как в 10-м, так и в 9-м классе при изучении нового материала и при повторении....
20 08 2026 7:28:35
Учащиеся знакомятся с многообразием грибов, знакомятся с правилами сбора грибов и их значением в природе; учатся различать съедобные и несъедобные грибы, применять полученные знания о грибах в повседневной жизни....
19 08 2026 6:23:49
В работе представлен материал о проведении выставки кошек в Пушкинском Лицее экономики, политики и права.
...
18 08 2026 7:54:45
В ходе этого занятия развивается интерес к природным явлениям, дети, работая с натуральными объектами – семенами, узнают много нового. Это занятие интересно не только младшим школьникам, но и ребятам 5–7-х классов. Работа с семенами позволяет сделать процесс преподавания более привлекательным, расширяет кругозор, заставляет волноваться, переживать за каждое семя....
17 08 2026 1:10:20
В ходе урока-игры систематизируется и закрепляется у обучающихся представление об особенностях строения растений принадлежащих к данным отделам; эволюционные представления о развитии царства растений. Развиваются внимательность, способность быстро анализировать информацию, делать выводы, сопоставлять теоретические и пpaктические знания, тренировать память, внимание, развивать познавательный интерес к биологии....
16 08 2026 0:37:43
Важным аспектом данного урока является выход за рамки узкопредметного восприятия изучаемого материала. Организация и проведение игры "Предприимчивость" направлена на развитие функции самореализации личности, на рост мотивации и познавательного интереса, а также на включение учащихся в самостоятельную деятельность. Созданные в игре реальные жизненные ситуации требуют разрешения с учетом экономических интересов и потребностей общества и экологической этики учащихся....
15 08 2026 18:21:24
На уроке биологии учитель помогает учащимся устанавить взаимосвязь животного и растительного мира в зависимости от природных и климатических условий, организовывает творческую деятельность каждого учащегося с целью систематизации знаний по всем природным зонам.
...
14 08 2026 7:49:20
Модульная программа помогает выбрать оптимальный путь и дает возможность самостоятельного обучения. Соответствует требованиям развивающего обучения. Выбор урока зависит от степени доступности содержания и информации материала в пособии. Представлена модульная программа по теме "Дыхание"....
13 08 2026 14:12:28
Урок призван систематизировать знания о строении клетки растений и животных, прокариот и эукариот, о функциях основных частей и органоидов клетки, сформировать понятие о клетке как открытой биологической системе, структурной и функциональной единицы жизни на Земле....
12 08 2026 13:20:48
Состояние сердечно-сосудистой и дыхательной систем является одним из важнейших критериев для оценки воздействия на организм человека систематической спортивной тренировки. Физическая культура, в единстве с нормами здорового образа жизни, обеспечивает пpaктическое решение вопросов по сохранению и укреплению здоровья человека....
11 08 2026 17:30:57
Автор работы поставил цель: изучить видовой состав и структуру зоопланктонного сообщества в пруду "Старая плотина" во времени и в прострaнcтве и оценить качество воды по индикаторным организмам....
10 08 2026 4:18:18
На уроке учащиеся знакомятся с особенностями строения члeнистоногих как более сложноорганизованных животных по сравнению с кольчатыми червями. Узнают о многообразии и особенностях организации класса Paкообразных....
09 08 2026 4:27:31
Данное занятие закрепляет знания о движении беспозвоночных животных и знакомит с наукой бионикой, которая, изучая механизмы природы, проектирует и строит более совершенные приборы....
08 08 2026 18:22:11
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.
...
07 08 2026 6:16:40
Слух — вид чувствительности, обусловливающий восприятие звуковых колебаний. Его значение неоценимо в психическом развитии полноценной личности. Благодаря слуху познается звуковая часть окружающей действительности, познаются звуки природы....
06 08 2026 8:49:20
Здоровье – состояние физического, душевного и социального благополучия. Преподаватели технологии, биологии и музыки в рамках интегрированного внеклассного мероприятия показывают важность этой темы и вместе с учащимися обобщают и систематизируют знания о здоровом образе жизни.
...
05 08 2026 20:59:56
Материал урока содержит информацию о делении клетки при бесполом размножении. На уроке формируются знания о важнейших этапах непрямого деления клеток. Для наглядности данного процесса авторы предлагают анимационный фильм, созданный в программе Flash 8 (для просмотра необходим проигрыватель Flash или Flash-плагин для веб-браузера).
...
04 08 2026 8:59:30
К отряду двукрылых относятся комары, мухи, оводы. Они имеют только переднюю пару крыльев, вторая пара значительно уменьшена, так что от нее сохраняются только булавовидные образования — жужжальца....
03 08 2026 16:20:44
Интегрированный урок по географии и биологии знакомит учащихся 8-го класса с природой озера Байкал. В нестандартной форме учащиеся получают представление об уникальной природе озера, взаимосвязях компонентов природы. Предусматривается самостоятельная подготовка к уроку: ребята могут выбрать представителей эндемичных животных и составить свой рассказ или презентацию по этой теме....
02 08 2026 20:12:42
Урок первичного предъявления новых знаний, раскрывающий роль бактерий в природе и в жизни человека. Второй урок после изучения строения и жизнедеятельности бактерий в теме «Бактерии» в программе основного общего образования по биологии, 6−9-й класс, В.В. Пасечника, В.В. Латюшина, В.М. Пакуловой. Цель урока: сформировать общее представление о бактериях как важном компоненте биосферы; раскрыть положительное и отрицательное значение бактерий в хозяйственной деятельности человека....
01 08 2026 19:54:42
Занятие с целью познакомить учащихся познавательным процессом "память", его физиологическим механизмом и особенностями....
31 07 2026 0:10:41
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 ::
