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:
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок основывается на личностно ориентированом и дифференцированном подходе к учащимся. Цели урока: сформировать знания о строении, свойствах, структуре молекул нуклеиновых кислот, о принципе комплементарности в ДНК; раскрыть роль нуклеиновых кислот в живой природе....
04 09 2026 10:50:12
Данный урок изучения нового материала целесообразнее проводить, когда у ребят уже сформировано представление об анализаторах и строении органов зрения человека. В этом случае эффективность методов и приемов, способствующих активизации познавательной деятельности учащихся, возрастает....
03 09 2026 7:43:26
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок призван способствовать развитию познавательного интереса, активизировать знания, сформировать навыки общения, сотрудничества, коллективизма. Викторину можно проводить как урок с учащимися одного класса, а также как внеклассное мероприятие во время проведения недели естественных наук....
02 09 2026 6:23:54
На базе программного материала по биологии, географии, истории, литературы продолжить формирование научного мировоззрения учащихся через осознание ими видового единства (физиологического и генетического) современного человека, понимания ложности расизма и социального дарвинизма....
01 09 2026 4:55:31
Сегодня прочно вошли в методику преподавания красочные, эмоциональные, глубоко познавательные уроки-презентации. Литература – это прежде всего знание текста художественного произведения и работа по его анализу. Однако там, где возможно эффективнее провести интегрированный урок, соединив близкие темы, сопроводив его видеоматериалами, музыкой и т.п. Одним из вариантов такого урока является интегрированный урок литературы, который мы провели совместно с учителем информатики....
31 08 2026 2:27:43
Без чего люди не могут жить? Важная роль в решении данного вопроса принадлежит листьям - это настоящие фабрики кислорода. На уроке в игровой форме учащиеся знакомятся со строением и типами листьев; последовательностью этапов и необходимыми условиями для процесса фотосинтеза.
...
30 08 2026 1:35:15
Урок способствует закреплению знаний учащихся по данной теме и расширению их кругозора. Проводится по типу известной игры «Своя игра» с использованием видеоматериалов....
29 08 2026 4:59:18
Основной задачей современной общеобразовательной школы является подведение выпускников к обоснованному выбору будущей профессии, который базируется на системе обобщенных знаний по предметам школьной программы. Это дает выпускнику возможность определить свою профильную подготовку, продолжить образование и получить профессию, в которой он будет успешен....
28 08 2026 20:21:35
Урок проводится с использованием ИКТ и технологии здоровьесбережения. Ученик становится на данном уроке субъектом учебного процесса, а учитель только управляет им....
27 08 2026 0:56:56
Приобретение студентами знаний и умений по проектированию структуры баз данных, построению пустых таблиц, созданию связи между ними, вводу данных способствует формированию общеучебной компетенции студентов, развитию умений самоорганизации учебной деятельности при выполнении заданий на свертывание учебной информации, обобщение и установление причинно-следственных связей с использованием современных средств обучения.
...
26 08 2026 21:41:35
"Счастье – это быть с природой, видеть ее, говорить с ней" – писал более ста лет назад Лев Толстой. "Далекий отголосок хора мне слышать иногда дано..." – говорил Борис Пастернак. Эти писатели любили природу, очень важно, чтобы и мы имели возможность наслаждаться природой. Ее нужно беречь и приучать всех людей бережно к ней относиться, заботиться о животных и растениях. Где нет любви к природе, там нет любви и к человеку....
25 08 2026 23:54:32
Внешний вид, хаpaктерные признаки, размеры и строение класса костных и хрящевых рыб. Места их обитания и описание представителей отрядов....
24 08 2026 20:31:48
На уроке семиклассницы учатся новому виду рукоделия - вышивке лентами розы. Одновременно повторяются темы строения цветка (биология), описание цветка
(русский язык и литература), а также даются интересные сведения о розе....
23 08 2026 18:58:43
На данном уроке используются различные приемы здоровьесберегающих технологий. Актуальность данной работы обусловлена потребностью человека, общества и государства в здоровьесберегающем образовании. Здоровьесберегающее обучение направлено на обеспечение психического здоровья учащихся.
...
22 08 2026 8:29:43
Урок биологии проведен на неделе естественных наук. Урок-проект полного цикла. Ученики, изучив материал по плоским червям, создали памятку «Предупрежден – значит, вооружен»....
21 08 2026 18:37:55
Цель урока: изучить совместную жизнь видов в биоценозе, типы связей у совместно обитающих видов в биогеоценозе; рассмотреть коадаптацию и другие примеры адаптации, выработавшиеся у популяции видов в связи с существованием в сообществе с другими, рядом находящимися видами в процессе эволюции. Тема может рассматриваться на двух уроках с последующей работой и проверкой терминов....
20 08 2026 11:12:13
Задачи урока: сформировать у учащихся понятие о строении и функциях белков; формировать умение строить ответ с использованием дополнительного материала, выделять общее и особенное при использовании нескольких источников информации, делать выводы; развивать познавательный интерес и способности учащихся....
19 08 2026 0:11:18
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.
...
18 08 2026 13:26:48
Урок формирует знания о значении деления клетки для роста, развитии и размножении клетки и организма, формирует умение последовательно выстраивать процессы митоза и определять их, учащиеся усваивают фазы митоза и понимают его биологическое значение....
17 08 2026 10:28:37
Данный урок может быть использован по программе Н.И. Сонина при изучении темы "Многообразие голосеменных". Проведение конференции позволяет обобщить материал по данной теме, дает возможность выставить всем оценки. Дети при подготовке к уроку используют дополнительную литературу....
16 08 2026 11:10:20
Учащиеся на уроке вспоминают строение ядра и его функции; строение прокариот и эукариот. Учитель воспроизводит необходимые для овладения новым материалом знания учащихся о клеточных формах жизни....
15 08 2026 20:48:23
На уроке по ландшафтному дизайну ученики знакомятся с искусством озеленения территории; украшают земельный участок малыми архитектурными формами. В форме диалога специалисты ландшафтного бюро (ученики) предлагают заказчику варианты оформления приусадебного участка.
...
14 08 2026 12:52:45
Урок формирует у учащихся прочные знания о строении сердца, кровеносных сосудов, кругов кровообращения и работе сердца. Активизирует мышление....
13 08 2026 22:16:55
Урок биологии в 11-м классе с целью конкретизации понятия «факторы эволюции» на материале этапов антропогенеза. На уроке у учащихся формируются представления о том, какие факторы антропогенеза на каждом его этапе являлись главными, а какие – второстепенными....
12 08 2026 17:15:47
В статье представлены авторские материалы к внеклассному мероприятию по биологии для 8-го класса (анатомия и физиология человека). Викторина «Знай свой организм» проводится в три тура. Вопросы викторины сопровождаются базовыми элементами ответов. Задания, предложенные в статье, могут быть использованы и на уроках в режиме обобщающего повторения, фронтального опроса, разминки.
...
11 08 2026 9:56:18
Занятие с целью познакомить учащихся с жизнью деревьев и кустарников зимой, с особенностями их формы, окраски, ветвления, расположения почек, с приспособленностью растений к зимним условиям....
10 08 2026 18:36:58
Я большое внимание в своей работе уделяю обучению школьников заботе о своем здоровье, ведению здорового образа жизни. Работаю над проблемой "Здоровьесберегающие образовательные технологии на уроках биологии". Традиционная организация учебного процесса создает у школьников постоянные стрессовые перегрузки и способствует развитию хронических болезней. В своей работе использую различные формы и методы проведения уроков, способствующие снижению уровня эмоционального напряжения школьников (мозговой штурм, групповая дискуссия, ролевое моделирование и т.д.) и включаю специальные профилактические приемы....
09 08 2026 22:20:57
На данном уроке учащиеся определяют место грибов в системе органического мира через разнообразные формы деятельности. Во-первых, учащиеся самостоятельно знакомятся с грибами и составляют обзорную визитную карточку, работая в малых группах. Во-вторых, составляют таблицу, где наглядно показывают сходство грибов с растениями и животными. В-третьих, выявляют особенности индивидуальных признаков, присущие только грибам.
В процессе разрешения проблемной ситуации раскрывают причинно-следственные связи между природой и грибами, а также между грибами и другими живыми организмами.
...
08 08 2026 20:56:36
Благодаря игровым приемам удается решить многие важные вопросы, а именно заинтересовать ребят, повысить самооценку, позволить им самовыразиться. Для подростков более свойственны игровые виды деятельности, в которых они чувствуют себя свободно и комфортно, охотно принимают правила игры и естественно воспринимают и победы, и их отсутствие. Именно поэтому формой проведения обобщающих или итоговых уроков я выбираю игру....
07 08 2026 23:29:35
Урок обобщения и систематизации знаний о составе и строении клетки, о взаимосвязи и взаимообусловленности ее компонентов, протекающих в ней процессов. Урок, на котором закрепление темы учащимися осуществляется посредством компьютера, который используется как средство контроля и оценивания качества обучения.
...
06 08 2026 14:10:35
В статье автор рассказывает об опыте применения групповой работы на уроках, которая повышает интерес учащихся к предмету....
05 08 2026 19:44:58
На уроке повторяется, обобщается, систематизируется материал по изучению явлений наследственности и изменчивости, раскрытию их сущности, познанию их законов на пpaктических примерах решения задач в программе биологии 10-го класса. ...
04 08 2026 9:17:18
Урок-игра «Эволюция в вопросах и ответах» предлагается учащимся 9-х классов с целью обобщения, закрепления знаний. Задания составлены с использованием интеpaктивных методов и средств обучения и направлены на усвоение проблемных вопросов «Развитие эволюционного учения», «Адаптации», «Макро- и микроэволюция». Каждый этап урока сопровождается заданиями на интеpaктивной доске....
03 08 2026 10:19:19
На уроке необходимо сравнить строение растительной и животной клетки и доказать, что клетка является основной элементарной единицей живого. ...
02 08 2026 23:40:24
Урок в 10-м классе с использованием модульной и информационной технологий. Предусмотрено: работа учащихся по группам и в парах на компьютерах, тестирование, пpaктическая работа, работа с рисунками, схемами, рейтинговая система выставления оценки. Использование информационных технологий на данном уроке выполняет две основные задачи: качественно повышает уровень наглядности урока, качественно повышает интерес учащихся к изучаемому материалу и уровень его усвоения....
01 08 2026 6:24:46
В статье представлены разработки уроков на данную тему. ...
31 07 2026 11:20:31
Раскрывается взаимосвязь среды обитания рыб и их поведения в мировом океане. Расширяется кругозор учащихся о многообразии рыб....
30 07 2026 19:33:18
Программа включает углубление теоретического и пpaктического материала по темам: «Опopно-двигательная система», «Сердечно-сосудистая система», «Система органов дыхания», «Пищеварительная система», «Кожные покровы», «Нервная система». Основой курса являются пpaктические работы, выходящие за рамки содержания школьного курса....
29 07 2026 8:32:18
Цели и задачи урока: формирование и совершенствование знаний по теме "Земноводные"....
28 07 2026 19:42:11
Урок-путешествие в 7-м классе - один из уроков по теме «Позвоночные. Тип Хордовые», составленный в соответствии с программой по биологии для 5–11-х классов общеобразовательных школ (авторы В.В. Пасечник, В.М. Пакулова, В.В. Латюшин). Разработка содержит методические рекомендации для учителя, вариант листа контроля для ученика, а в приложении предложена программа работы для учащихся. Использование видеофрагментов, экспериментов и исследований в ходе выполнения лабораторной работы, позволяет сделать урок наиболее интересным и привлекательным....
27 07 2026 9:38:17
Моховидные не имеют сосудов и корней. Некоторые примитивные представители имеют вегетативное тело в виде дихотомически ветвящегося стелющегося таллома....
26 07 2026 22:15:41
Известно, что познавательная активность обучающихся тем выше, чем сильнее их интерес к изучаемому предмету. Но как сформировать этот интерес? Один из подходов - это организация обучения, при которой ученик вовлекается в процесс самостоятельного поиска и открытия новых знаний, выполняя пpaктические и лабораторные работы, решая задачи проблемного хаpaктера, работая с дополнительным материалом.
...
25 07 2026 11:58:32
Статья отражает схему проведения урока-семинара по экологическому краеведению в рамках предмета биологии. Урок предназначен для учащихся 11-х классов средних школ с преподаванием предмета на базовом уровне. Урок представляет информацию о природных ресурсах Орловской области и их использовании в народном хозяйстве. Проблема рационального природопользования является актуальной для любого региона РФ.
...
24 07 2026 12:32:50
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....
23 07 2026 16:15:11
Урок способствует обобщению знаний учащихся, воспитывает уважение друг к другу, развивает самокритичность и умение оценивать себя и других. Урок мобилен, постоянно идет смена видов деятельности, что способствует здоровьесбережению.
...
22 07 2026 17:40:48
Разработка урока для учащихся 8-го класса, имеющих различные отклонения в развитии, с использованием информационных коммуникативных технологий. Разработка материала представляет собой план урока. Автор прилагает презентацию, иллюстрирующую содержание материала.
...
21 07 2026 13:41:54
Популяция (populus с латинского - народ) объединяет особей, которые принадлежат к одному виду, занимают отдельный ареал, скрещиваются между собой и дают плодовитое потомство. Они имеют одних предков, геном, и находятся в некой изоляции от иных популяций вида....
20 07 2026 22:19:41
Сальмонеллезом болеют чаще молодые собаки, однако есть вероятность заражения взрослых особей. Инфекцию нельзя предупредить вакцинацией....
19 07 2026 11:15:20
Автор знакомит учащихся с выделением и действием желудочного сока; развивает умение обосновывать роль пищеварения в эволюции организмов. Учащиеся формируют умения работать с таблицами, узнают органы и системы органов на рисунках. Учатся формулировать выводы, развивать мышление, речь; формировать мировоззренческие представления о правильном питании....
18 07 2026 6:40:39
Жизнь организмов зависит от многих условий: температуры. освещенности, влажности, других организмов. Безокружающей среды живые организмы не способны дышать,...
17 07 2026 5:36:13
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 ::
