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:
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....
04 12 2025 6:37:55
После опыления происходит оплодотворение —процесс, в ходе которого цветок превращается в плод. Плоды, как и цветки, очень разнообразны. Оплодотворение Пыльцевое...
03 12 2025 8:19:54
В статье отражается взгляд учителя биологии на данную проблему и приводится технологическая карта, показывающая реализацию определённых компетенций и называющая методы и средства, направленные на их формирование....
02 12 2025 23:26:16
Урок изучения новой темы, на котором формируется представление о развитии опopно-двигательной системы человека, выявляются особенности скелета человека, связанные с прямохождением и трудовой деятельностью....
01 12 2025 6:32:42
Урок экологии в 6-м классе. Цель урока: побудить школьников к размышлению об экологическом и
личностном смысле сохранения культурного и биологического разнообразия страны, региона, своей местности; необходимости для этого совместных усилий людей разных национальностей, поколений, религий, их желания и умения договариваться о сотрудничестве в решении общих экологических проблем....
30 11 2025 6:30:51
Задачей урока является организация деятельности учащихся в группах по заранее подготовленным заданиям, включающим объяснение наблюдений опыта с веткой зеленого растения, помещенного под стеклянный колпак,- на свету и в темноте, работу с текстом учебника, с таблицами, картинами и гербарными экземплярами растений. На уроке учащимся дана возможность оценки, самооценки деятельности....
29 11 2025 19:55:43
Наиболее древние австралопитеки жили около 6млн. лет тому назад, поздние вымерли около 0,5млн. лет тому назад. Орудия труда у австралопитеков еще не было....
28 11 2025 17:37:31
Представленный материал может быть интересен не только тем, что это интегрированный урок, но и тем, что урок проводится с использованием презентации. На уроке проводится коррекция и развитие аналитико-синтетической деятельности на материале предложений деформированного текста; воспитание бережного отношения к природе, умения видеть красоту растений родного края....
27 11 2025 17:38:38
На уроке рассматриваются различные приспособительные особенности живых организмов и относительный хаpaктер адаптации, раскрывается механизм и роль приспособления. ...
26 11 2025 7:13:47
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Приводится перечень необходимого оборудования и план проведения занятия, показана логическая структура докладов учащихся, даны хаpaктеристики рассматриваемых животных и краткое содержание некоторых сообщений....
25 11 2025 18:52:59
Цели урока: повторить и систематизировать знания о строении, жизнедеятельности члeнистоногих; проверить умения учащихся распознавать изученных животных на рисунках; формировать бережное отношение к окружающей природе....
24 11 2025 10:14:45
В статье представлен модульный урок по изучению особенностей строения и образа жизни млекопитающих животных; систематике и ознакомление с некоторыми отрядами класса Млекопитающие.
...
23 11 2025 7:34:28
Урок позволяет раскрыть особенности строения и образа жизни птиц разных экологических групп.
...
22 11 2025 5:32:43
Разработка урока для 7-х классов с использованием мультимедийной презентации. Цели урока: расширить, углубить и систематизировать знания учащихся о животных из класса Земноводные, особенностях их жизнедеятельности и использовании их человеком; продолжить формирование умений устанавливать причинно-следственные связи, анализировать, сравнивать, делать выводы, применять полученную информацию в новых условиях....
21 11 2025 3:32:45
Ролевые технологии активизируют познавательную деятельность учащихся, усиливают мотивацию к изучению предмета, помогают определиться с выбором будущей профессии....
20 11 2025 8:53:37
Представленный урок проводится в рамках курса "Биология. Бактерии. Грибы. Растения".
Тема урока :"Разнообразие растений"....
19 11 2025 16:49:26
Урок является итоговым по теме «Опopно-двигательная система». К уроку учащиеся готовят небольшие сообщения. В конце урока проводится тестовая работа на проверку конкретных знаний по изученной теме. На уроке ведётся пропаганда здорового образа жизни.
...
18 11 2025 3:14:43
Конспект урока составлен по программе В.В. Пасечника "Биология. 8-й класс. Человек". Изучается в теме "Опopно-двигательная система"....
17 11 2025 12:48:19
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Материал представлен схемой, таблицами, тестами, кроссвордом. При выполнении заданий ученик показывает уровень знаний по теме....
16 11 2025 16:41:15
Знание этапов онтогенеза позволяет не только говорить об общности происхождения живого мира, но и имеет важное значение в определении систематической принадлежности видов, в медицине. Урок проводится с целью сформировать представление о процессе онтогенеза и факторах окружающей среды, влияющих на изменение развития зародыша....
15 11 2025 1:34:30
В сборнике обобщен опыт по подготовке летних экологических пpaктикумов за период 2004—2011 гг. Собранный материал представляет собой программу, апробированные методики исследования природных объектов, а также сценарии вечеров, прогулок и игр, которые заинтересованный педагог, организатор может использовать в своей работе. Материалы сборника могут быть использованы организаторами экспедиций, пpaктикумов и летних смен эколого-биологического направления....
14 11 2025 8:46:15
Познавательный интерес – глубинный внутренний мотив, основанный на свойственной человеку врождённой познавательной потребности. Отсутствие интереса у школьников – показатель серьезных недостатков в обучения. Именно благодаря интересу знания могут стать движущей силой развития интеллекта и важным фактором воспитания всесторонне развитой личности....
13 11 2025 11:21:59
Представлен конспект урока на тему "Шляпочные грибы, их строение, питание, размножение". На уроке учащиеся знакомятся с особенностями строения, питания и размножения шляпочных грибов....
12 11 2025 21:21:33
Цели урока: закрепить знания о строении прокариот, раскрыть картину эволюционного развития организмов, изучить строение ядра эукариот....
11 11 2025 9:17:34
Данный урок включает в себя применение мультимедийных технологий, что позволяет более широко и наглядно продемонстрировать карту звездного неба, расположение созвездий, помогает работать учителю совместно со всем классом по карте звездного неба, дополняя свой рассказ изображением слайдов....
10 11 2025 3:33:52
Урок знакомит со строением и функциями глаза и его частями, взаимосвязью на конструктивном уровне. Вводятся новые термины и понятия (глазное яблоко, склера, роговица, сосудистая и радужная оболочки, зрачок, хрусталик, стекловидное тело, палочки, колбочки, желтое пятно, слепое пятно). У учащихся формируется бережное отношение к своему здоровью....
09 11 2025 18:44:31
Урок закрепляет знания учащихся о строении и функционировании клетки, взаимодействии её частей как основе целостности; обмене веществ, лежащих в основе жизнедеятельности клетки.
...
08 11 2025 7:59:53
Урок построен на активизацию познавательной деятельности учащихся на основе личностно-ориентированного подхода к обучению и воспитанию школьников с использованием информационно-коммуникативных технологий, программ интеpaктивной доски «СМАРТ». Призван дать представление учащимся о многообразии птиц, сложных и многообразных группах, а также введению понятия экологические группы птиц, содействовать сознательному пониманию актуальности проблемы биоразнообразия птиц в современном мире....
07 11 2025 22:13:47
Для кишечнополостных хаpaктерна радиальная симметрия, если провести линию от нижнего края до верхнего, то противоположные участки тела относительно проведенной оси буду идентичны....
06 11 2025 6:59:50
Это мероприятие ценно тем, что через физическую нагрузку активизируется мыслительная деятельность учащихся. Каждое эстафетное задание в этих забегах будет подражанием какому-то животному или насекомому. В шутку копируя движения животных, ребята заодно познакомятся с некоторыми представителями этого мира, узнают об их повадках, оценят их силу и ловкость.
...
05 11 2025 10:14:28
Об эффективности использования технологии проблемного обучения свидетельствует рост числа обучающихся с высоким уровнем учебной мотивации и продуктивным эмоциональным отношением к биологии как к учебному предмету. Считаю, что преимущества технологии проблемного обучения очевидны: у обучающихся в наибольшей степени развиваются навыки самостоятельной работы; формируются умения творчески решать учебные задачи; возникает положительная мотивация к учебе....
04 11 2025 14:41:21
Представленный урок биологии в 8-м классе с использованием интеpaктивной доски Hitachi StarBoard позволяет изучить процесс свертывания крови, его механизмы. Знакомит учеников с заболеваниями, возникающими при нарушении свертывания крови.
...
03 11 2025 8:36:27
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....
02 11 2025 6:28:13
Автор знакомит учащихся с информацией о курении, влиянии никотина на организм. Развивает критическое отношение к курению....
01 11 2025 10:52:50
Углублённое изучение биологии предполагает формирование ключевых компетенций через опыт самостоятельности. На уроке учащиеся обобщают знания о паразитических червях в форме деловой игры, лабораторных исследований, решения ситуационных задач, составления аналитических таблиц. Урок способствует формированию пpaктических знаний и развитию логического мышления.
...
31 10 2025 11:26:26
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....
30 10 2025 12:15:39
В статье представлены разработки уроков на данную тему. ...
29 10 2025 15:24:44
Непрерывное движение крови по замкнутой системе полостей сердца и кровеносных сосудов называется кровообращением. Система кровообращения способствует обеспечению всех жизненно важных функций организма. У человека различают большой и малый круги кровообращения....
28 10 2025 12:59:44
При изучении нового материала проводится беседа о науке как одной из сфер человеческой деятельности, ее целях и методах, об особенностях научных знаний, фактов. Для лучшего усвоения учебного материала учащимся необходимо иметь представление о научных методах в биологических науках. В заключение урока выступление ученика об этапах научного исследования, сборе фактов, выдвижении гипотезы, проведении экспериментов, оформлении теории....
27 10 2025 23:23:59
Урок проводится в виде беседы, в ходе которой учитель подводит учеников к знанию основ рационального питания. В ходе объяснения нового материала ученикам приходится обращаться к знаниям по теме "Пищеварение", полученным ранее, что позволяет лучше закрепить их. Урок рассчитан на 90 минут, состоит из 4 этапов....
26 10 2025 3:33:23
Одно из наиболее важных достоинств логических задач заключается в том, что решение любой, даже очень простой логической задачи способствует формированию гибкости ума, преодолению основного препятствия на пути нового - освобождению мышления от шаблонов....
25 10 2025 12:38:18
Урок проводится для того, чтобы подвести итог ряда уроков, проведенных ранее, закрепить знания, выяснить пробелы в изученной теме и дать дополнительный материал по теме "Птицы" в 7-м классе....
24 10 2025 0:11:14
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....
23 10 2025 2:25:33
Дарвин вскрыл научные основы движущих сил органической эволюции и этим утвердил исторический метод в биологии и во всем естествознании....
22 10 2025 8:58:20
Урок биологии в 8-м классе направлен на развитие коммуникативной и проектной компетентности учащихся, предполагает опору на их субъектный опыт. Презентация, включенная в урок, является продуктом самостоятельной поисковой деятельности учеников. В урок включены дифференцированные задания для групповой самостоятельной работы, возможности выбора вида деятельности учениками. Урок позволяет обучающимся освоить большую часть информации самостоятельно, проявив поисковые способности....
21 10 2025 3:55:18
Урок является результатом уроков интегрированного хаpaктера здоровьесберегающего направления. Здесь показана интеграция предметов - химии, биологии, физической культуры. Сюда можно включать аспекты исторического, геологического, археологического, географического, астрономического плана. Попутно учащиеся знакомятся и проводят химический эксперимент на определение белков различными реакциями. На уроке показаны элементы правильного дыхания, способствующие продлению жизни живого организма в целом....
20 10 2025 20:37:25
Урок обобщения знаний по теме "Структурная организация живых организмов. Клетка". Форма проведения - групповая....
19 10 2025 21:14:38
Русский язык и математика, история и география, литература и биология - эти, и все
остальные дисциплины, преподаются в школе изолированно друг от друга и, к сожалению,
ученики воспринимают каждую науку как обособленную от других, хотя все школьные
предметы, по сути дела, изучают разные стороны одного и того же многогранного мира. В
своей работе я хочу предложить различные варианты включения элементов устного
народного творчества на различных этапах изучения материала....
18 10 2025 0:12:36
Деление истории Земли на эры и периоды, дает представление об особенностях развития жизни на планете в разные временные промежутки. Ученые выделяют особо значимые события в отдельные отрезки времени – эры, которые делятся на периоды....
17 10 2025 0:39:20
Усвоение знаний, связанных с большим объемом цифровой и иной конкретной информации, путем активного диалога с персональным компьютером. С помощью обучающих программ ученик может моделировать реальные процессы, а значит – видеть причины и следствия, понимать их смысл. Компьютер позволяет устранить одну из важнейших причин отрицательного отношения к учебе – неуспех, обусловленный непониманием сути проблемы, значительными пробелами в знаниях и т.д. ...
16 10 2025 19:15:35
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 ::
