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:
Учащиеся знакомятся с историей происхождения человека; изучают этапы становления человека....
16 01 2026 15:56:17
Интеллектуально-развлекательная игра для учащихся 5–6-х классов. Данное мероприятие нацелено на углубление знаний учащихся об окружающем мире (о растениях и животных). Развивает интерес и познавательную активность детей. Формирует умение работать в коллективе, а также умение принимать самостоятельное решение....
15 01 2026 23:37:21
Плоские черви – двусторонне-симметричные организмы, с приплюснутым телом и отграниченным головным, и хвостовым концом. Тело – листовидное или лентообразное....
14 01 2026 16:39:39
Более эффективными оказываются проекты, занимающие 4–7 уроков, когда в качестве домашнего задания к очередному уроку учащиеся самостоятельно (индивидуально или в группах) выполняют тот или иной этап работы над проектом, отчитываются о проделанной работе на следующем уроке. Последние уроки используются для презентации подготовленных проектов. Многие задания учащиеся выполняют, еще не изучив соответствующие тем и не догадываясь о предстоящих результатах.
Цель любого проекта - это формирование ключевых компетенций: комплексные свойства личности, включающие взаимосвязанные знания, умения, ценности, а также готовность мобилизовать их в необходимой ситуации.
...
13 01 2026 22:21:13
Конспект урока биологии в 7-м классе, основная цель которого раскрыть особенности строения медоносной пчелы в связи с общественным образом жизни, выявить её роль в природе и жизни человека....
12 01 2026 3:33:15
У учащихся формируется понятие о почках и побеге. Учитель показывает особенности их строения и создает условия для развития у детей самостоятельности при выполнении пpaктических работ. Учит распознавать и называть листья по внешним признакам, а также типы их расположения и жилкования, формировать представление о побеге....
11 01 2026 12:30:52
Урок направлен на формирование знаний учащихся об особенностях размножения покрытосеменных растений; чертах усложнения покрытосеменных в ходе эволюции, а также процессе двойного оплодотворения и его значение в жизни покрытосеменных растений.
...
10 01 2026 1:47:27
Работа представляет собой урок природоведения в 5-м классе по теме "Методы изучения природы" по программе А.А. Плешакова и Н.И. Сонина. На данном уроке реализуется принцип деятельностного подхода, используются групповая и индивидуальная формы работы....
09 01 2026 7:56:31
Работа на уроке организована в комaндах, состоящих из руководителя, историка, врача, оформителя, географа. Учащиеся заочно путешествуют по континентам в поисках мест происхождения комнатных растений, определяют их целебные свойства, оформляют газеты, готовят выступление.
...
08 01 2026 4:48:52
Большое внимание при изучении курса биологии уделяется проведению пpaктических и лабораторных работ. Предложенный конспект урока позволит учителю интереснее и эффективнее построить данный урок, который направлен на развитие теоретического мышления учащихся, обучение умениям работать с рисунками, текстом учебника, натуральными объектами....
07 01 2026 11:56:34
Размножается сосна семенами. Образование семян начинается на 30-40 году жизни. К этому времени на деревьях формируются женские и мужские шишки....
06 01 2026 21:42:43
Разработка урока по теме "Члeнистоногие" в форме защиты проектных работ. Также в разработке урока представлены два варианта письменных работ для итогового контроля знаний учащихся....
05 01 2026 15:15:15
Урок направлен на изучение признаков, причин желудочно-кишечных заболеваний и выявление путей их профилактики. У учащихся совершенствуются умения работать с текстом и навыки работы в группах, развиваются умения анализировать, выделять главное, обобщать. Урок способствует гигиеническому воспитанию учащихся....
04 01 2026 19:13:58
На уроке учащиеся получают знания о многообразии грибов, их роли в природе и жизни человека. Урок помогает решить триединую задачу обучения биологии: развитие интереса к предмету, изучение и понимание признаков и свойств живого, понимание места и роли человека в природе....
03 01 2026 7:11:33
В ходе урока используется групповая работа, что позволяет каждому ученику почувствовать себя успешным, снимает синдром тревожности. На уроке проверяются знания терминологии, умение на пpaктике применять знания (решение биологических задач), а также умения сравнивать, классифицировать и обобщать изучаемые факты и явления.
...
02 01 2026 20:31:42
Урок раскрывает понятие анализатор; формирует знания о функциях и строении анализаторов и их видах, о специфичности анализаторов, значении их частей в восприятии и анализе раздражений, действующих на человека, роли ощущений и восприятий в жизни человека, в познании окружающего мира....
01 01 2026 6:42:53
Урок-исследование устанавливает особенности, хаpaктерные для скелета человека и причины, их вызвавшие. Цель: развивать у учащихся умение выделять главное, существенное в изучаемом материале, умение сравнивать, обобщать, логически излагать мысли; самостоятельность в ходе исследовательской работы и решения проблемных ситуаций; формировать основные мировоззренческие идеи....
31 12 2025 11:31:32
Урок предназначен для проведения в 10-м классе естественно-научного профиля. Рассматривается материал о значении ферментов в живых организмах, процессах их действия в клетке. В ходе лабораторной работы учащиеся знакомятся с действием фермента каталазы на пероксид водорода. Закрепляют умения работать с лабораторным оборудованием, проводить опыты и объяснять результаты, делать выводы....
30 12 2025 22:19:11
Данная разработка предлагает проведение нестандартного урока по теме "Кровь. Кровообращение" с целью активизации познавательной деятельности учащихся на уроках биологии. Основа урока - групповая работа по заданной схеме с применением нестандартных заданий, позволяющих применять учащимися знания, приобретённые ранее, а также обобщить тему "Кровь. Кровообращение"....
29 12 2025 3:29:51
Урок разработан в соответствии с учебно-методическим комплектом «Сферы». Разработка включает конспект урока, презентацию, интеpaктивный тест и опережающие домашние задания к теме. Презентация является организационным инструментом учителя, отражает основной материал урока, представляет образцы схем, записей детей в тетрадях.
...
28 12 2025 11:58:56
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....
27 12 2025 13:42:11
Появившаяся недавно телевизионная игра «Большие гонки» быстро завоевала огромную аудиторию и стала любимой передачей многих детей и взрослых. Элементы данной игры можно с успехом использовать на уроках биологии в классах среднего и старшего звена. Игровые формы повышают познавательный интерес учащихся к предмету, способствуют более продуктивному усвоению знаний по теме.
...
26 12 2025 1:12:48
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.
...
25 12 2025 21:11:14
Урок знакомит со строением цветка, биологическим значением частей цветка, учащиеся узнают об обоеполых и однополых цветках, однодомных и двудомных растениях....
24 12 2025 8:29:12
Жгутики — это тонкие выросты тела, число которых варьирует от одного до десятков. Жгутики и реснички обеспечивают не только передвижение клеток в прострaнcтве, но и перемещение различных веществ на поверхности клеток. Органоиды движения эвглены зеленой представлены жгутиком, который находится на тупом конце....
23 12 2025 8:16:37
На уроке биологии поставлены следующие задачи: изучить строение, функции, виды кровеносных сосудов; определить значение кровообращения для организма человека; выяснить, какими способами можно укрепить и сохранить работоспособность трaнcпортной системы.
...
22 12 2025 7:25:48
Урок поможет учащимся углубить и расширить знания об особенностях строения земноводных животных, многообразии и приспособленности для жизни в различных средах обитания....
21 12 2025 7:13:56
Представлен конспект урока экологии в 10-м классе по теме "Экологические факторы"....
20 12 2025 19:35:15
Цели урока: развить знания учащихся о внутренней среде организма, охаpaктеризовать состав внутренней среды, показать ее роль в организме, значение ее постоянства....
19 12 2025 22:43:15
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Данный урок для учащихся 7-го класса, обучающихся по программе Н.И. Сонина знакомит с особенностями строения и жизнедеятельности лишайников как симбиотических организмов; показывает приспособленность лишайников к разнообразным условиям обитания, их роль в природе и жизни человека. Структура урока рассчитана в основном на самостоятельную работу учащихся, способствует развитию речи, логического мышления, коммуникативных способностей....
18 12 2025 8:44:30
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.
...
17 12 2025 4:49:36
Научить наших учеников действовать – одна из важнейших задач современного образования. Поэтому конкретные знания должны выступать как средства познания и преобразования действительности, а не как конечная цель обучения. В последние годы широкое распространение получила такая форма организации деятельности школьников, как проекты. Эта форма стала применяться во внеклассной работе с учащимися и на факультативных занятиях. Статья содержит планы двух факультативных занятий по теме "Технология выполнения экологического проекта "Мой экодом"....
16 12 2025 3:47:31
В 6-м классе учащиеся начинают изучать биологию. Главная задача первых уроков - вызвать интерес у учащихся к предмету, показать значимость этого предмета в понимании окружающего мира. Первые уроки должны быть яркими, необычными, запоминающимися....
15 12 2025 17:25:47
Задачи урока: систематизировать знания учащихся о строении и функциях пищеварительной системы; познакомить учащихся с процессами механической и химической обработки пищи в ротовой полости, роли ферментов в этих процессах, деятельностью слюнных желез, содействовать стремлению учащихся вести здоровый образ жизни....
14 12 2025 4:57:57
Налицо существенное ухудшение здоровья детей в нашей стране, связанное с различными причинами, в связи с этим не случайно одним из направлений деятельности современной школы является сохранение здоровья подрастающего поколения. Для этого используются здоровьесберегающие технологии, предполагающие совокупность педагогических, психологических и медицинских воздействий, направленных на защиту и обеспечение здоровья, формирование ценного отношения к нему....
13 12 2025 3:26:25
Биологическая игра выполнена в программе Microsoft Power Point. Игра рассчитана на 40–45 минут (1 урок), состоит из 22 слайдов. Проводилась с учащимися разного возраста (6–11-е классы). Разделы игры: ученые, науки, праздники. Материалы разделов подбирались по содержанию учебных программ по биологии 6–11 классов. После задания следует слайд с ответами....
12 12 2025 23:42:36
Акцентируется внимание на гигиене питания как основе здорового образа жизни. Проведение мероприятия в форме популярного телевизионного жанра - ток-шоу формирует у ребят исследовательские умения, способность применять полученные знания на пpaктике, развивает коммуникативные навыки, повышает интерес учащихся к данной теме....
11 12 2025 3:44:58
Влияние алкоголя и курения на наследственность человека, несомненно, отрицательное. Изучение этой проблемы и проведение многих исследований показало негативное действие вредных привычек на человека и его потомство....
10 12 2025 3:37:45
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Учащиеся знакомятся с особенностями строения головного мозга, функциями его основных отделов....
09 12 2025 0:35:41
Данный урок проводится с целью обобщения и закрепления знаний учащихся по метаболизму клетки....
08 12 2025 18:17:40
В настоящее время, когда человек испытывает множественное влияние умеренных и экстремальных факторов среды, строение организма, его жизнедеятельность и гигиену необходимо изучить в неразрывной связи с экологическими сведениями. Курс призван научить школьников освоить методику проведения исследований в городской экосистеме и развить оценочное суждения по результатам этих исследований....
07 12 2025 9:45:20
В статье приведен урок природоведения в 5-м классе по изучению нового материала с использованием набора минералов, таблиц по географии, схемы "Круговорот горных пород", справочных материалов, индивидуальных дифференцированных карточек, презентации к уроку....
06 12 2025 6:20:28
Задачи курса - сформировать знания учащихся об условиях прорастания семян; конкретизировать условия прорастания семян; отметить влияние изменения условий на прорастание семян; показать пpaктическое значение знаний об условиях прорастания семян; формировать ОУУ.
...
05 12 2025 14:20:54
Урок позволяет обобщить и закрепить знания, умения и навыки учащихся по разделу «Царство растений». Он может быть использован в рамках изучения ботаники в 6-м классе для общеобразовательных учреждений с использованием ТСО. Здесь представлены различные методы, такие как: работа в группах, мозговой штурм, составление схем у доски, работа с основными понятиями темы. Комплексный подход в ходе урока позволяет в конце занятия выявить уровень усвоения материала и степень обученности учащихся....
04 12 2025 10:14:21
Одной из самых привлекательных профессий для нынешних выпускников школ является профессия «дизайнер», так как ее деятельность направлена на создание комфортной, эстетически оформленной среды обитания человека. Кружок «Ландшафтный дизайн» направлен на изучение основных закономерностей дизайна, технологию создания культурного, эстетически оформленного по правилам ландшафтного дизайна цветника, приусадебного участка....
03 12 2025 1:30:30
Игру-путешествие вместе с учителем биологии проводят учащиеся средних классов для учащихся пятых классов. Обычно - это шефы и их подшефные.
...
02 12 2025 15:16:41
Птицы — двуногие высшие животные, передние конечности которых превратились в крылья, тело покрыто перьями, температура тела постоянная и высокая....
01 12 2025 10:50:49
Представители класса Коралловые полипы – это беспозвоночные организмы, населяющие глубины морей. В основном, колониальные организмы, иногда одиночные, полиповидной формы....
30 11 2025 22:44:22
В представленной разработке предложен один из вариантов использования информационных технологий на уроках биологии. В материале применяются компьютерные модели, которые позволяют лучше понять процессы, происходящие в клетке. Оптимальное сочетание различных форм и методов позволяет лучше усвоить сложный материал.
...
29 11 2025 9:48:33
Представленный материал содержит конспект и технологическую карту урока, презентацию, которая позволяет увеличить прочность усвоения нового материала. Возможность использования презентации для самостоятельной работы учащихся вне урока....
28 11 2025 12:27:45
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 ::
Урок изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"
Значение животных в природе и жизни человека