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:
Урок помогает познакомить учащихся с защитными свойствами организма; раскрыть сущность иммунитета; познакомить с видами иммунитета.
...
15 01 2026 10:52:10
Цель урока: расширить представления об особенностях генетики при составлении простых схем скрещивания...
14 01 2026 0:33:45
В ходе урока учащиеся знакомятся с понятием "движение" как одним из главных свойств живых организмов, с разнообразием способов движения животных. Автор работы продолжает формирование монологической речи....
13 01 2026 7:17:44
В представленной разработке предлагается в игровой форме - соревновании двух комaнд обобщить и повторить тему "Покрытосеменные растения". Учащиеся разгадывают загадки, работают с гербариями, составляют рассказы с ошибками, учатся формулировать и задавать вопросы, позволяющие определить растение. Используются формы групповой, индивидуальной, парной работы. Урок можно провести и как внеклассное мероприятие в рамках недели биологии....
12 01 2026 12:34:44
В ходе урока учащиеся знакомятся с классификацией класса "Земноводные". Распознаются изученные виды земноводных на таблицах, рисунках с использованием классификации животных....
11 01 2026 2:28:40
Представленный элективный курс предназначен для учащихся естественнонаучного или химико-биологического профиля обучения.
Программа предназначена для учащихся 9-го класса, выбирающих дальнейший профиль обучения в старшей школе.
Цель данного элективного курса — создание ориентационной и мотивационной основы для осознанного выбора естественнонаучного профиля обучения. Достичь этого предлагается путем знакомства девятиклассников с методами самоконтроля за своим здоровьем....
10 01 2026 18:46:12
Совершенствование урока по содержанию и по форме одна из задач учителя. На уроке происходит процесс воспитания и развития личности. Развиваются умения и навыки, внутренний мир человека. Учительская задача – создать такую учебную среду, где обучение происходит в деятельности, чтобы ребенок на уроке был активен, развивался, творил, сам строил свои знания....
09 01 2026 0:12:20
В процессе усвоения биологии учащиеся овладевают учебными знаниями, умениями и навыками, что способствует повышению уровня их познавательной самостоятельности. Усвоение учащимися системы биологических знаний – необходимое условие формирования их мировоззрения, гигиенического, пoлoвoго, экологического, трудового и нравственного воспитания....
08 01 2026 14:56:23
В данной работе использован метод проектов, который позволяет развивать познавательные интересы учащихся, умения самостоятельно конструировать свои знания, ориентироваться в информационном прострaнcтве. Данный проект поможет детям проявить себя, обрести уверенность в собственных силах, благоустроив школьный двор....
07 01 2026 14:44:10
Урок построен на региональном материале – изучении гастрономических привычек народов Северного Кавказа. Дети в преддверии новогоднего праздника знакомятся не только с новогодними национальными блюдами, но и выясняют влияние особенностей кухни Кавказа на состояние здоровья людей. У учащихся развиваются пpaктические навыки по здоровому питанию; воспитывается культура отношения к национальным традициям....
06 01 2026 5:19:18
Интегрированный урок-панорама по природоведению формирует у пятиклассников способность открывать страницы прошлого в изучении вопросов мироздания, таких наук как астрономия, история, биология, литература, постигать их смысл и ценность. Позволяет формировать у учащихся целостную научную картину происхождения нашей планеты Земля.
...
05 01 2026 11:45:38
Урок построен по методике критического мышления. Имеет межпредметную тематику (физика, биология, экология). Работа с текстами способствует развитию системного и творческого мышления учащихся, расширяет кругозор учащихся. На уроке используется классическая музыка в современной обработке.
...
04 01 2026 1:17:51
Данная разработка урока входит в методический комплекс уроков по теме "Семя". Учащиеся самостоятельно исследуют состав семени, делают выводы и предположения. Материалы урока дают возможность поставить исследовательскую задачу, разработать материал и защитить его в рамках короткого времени....
03 01 2026 6:55:44
Разнообразные формы внеклассных мероприятий способствуют появлению интереса к предмету анатомии. Яркие формы проведения, загадочные вопросы требуют знания анатомических понятий. Это вызывает у студентов поисковый интерес и способствует формированию интереса к изучаемой дисциплине, развивает самостоятельность, творческие способности, активизирует познавательную деятельность, формирует профессиональный интерес, способствует закреплению и углублению знаний, развивает логическое мышление....
02 01 2026 21:24:16
Урок позволяет раскрыть особенности строения и образа жизни птиц разных экологических групп.
...
01 01 2026 19:51:11
Урок связан с раскрытием сущностных человеческих сил, сущностной природы человеческого (интеллектуального) потенциала, заключающейся в обретении им универсальных способов деятельности и мышления. Дидактические особенности такого урока связаны с формированием опыта поисковой деятельности, включением опыта группового творческого поиска в широкий контекст личного опыта учащихся. Урок призван ярче высветить главное в изучаемом материале, раздвинуть границы предметности....
31 12 2025 17:25:52
Представлен конспект урока биологии по теме "Класс Двудольные. Семейство Пасленовые"....
30 12 2025 2:24:57
Учащимся предлагается в игровой форме познакомиться не только с видами памяти, но и с приемами ее тренировки. Материал урока можно использовать и во внеурочной деятельности, например, проводя внеклассное мероприятие «Твои возможности, человек»....
29 12 2025 19:41:43
Урок отражает краткую историю открытия самой древней группы живых существ – бактерий. Способствует выявлению знаний об особенностях их строения, питания, размножения, распространения в природе. Формирует навык работы с натуральными объектами. Способствует формированию потребности соблюдения элементарных гигиенических норм в быту....
28 12 2025 7:45:45
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Урок является одним из примеров использования интеpaктивной методики в обучении биологии. Урок позволяет ученикам освоить большую часть информации о строении кожи и ее производных элементов.Такие уроки вызывают у ребят большой интерес, а это, в свою очередь, помогает успешному усвоению материала....
27 12 2025 19:52:24
Созревание и развитие пoлoвых клеток называется гаметогенезом. У животных и человека он происходит в пoлoвых железах: яйцеклетки развиваются в яичниках, а cпepматозоиды — в яичках....
26 12 2025 19:42:54
В основе содержания урока - приёмы, направленные на формирование у учащихся критического мышления: "Верные и неверные утверждения", "Сводная таблица", "Инсерт". Специфика технологии заключается в активной позиции учащихся. Приёмы, используемые на уроке, направляют работу обучающихся на самостоятельное и осмысленное получение новой информации....
25 12 2025 2:43:17
Цель урока: познакомиться с многообразием живого мира; выяснить, какие условия для жизни необходимы живым организмам; что такое среда обитания, и какие среды обитания выделяют; вспомнить, на какие царства подразделяется живой мир; сформировать общебиологическое понятие о приспособленности организмов к среде обитания....
24 12 2025 18:16:43
На этапе актуализации опopных понятий учащиеся вспоминают особенности кровеносной системы млекопитающих, сравнивая их с кровеносной системой человека. При этом на доске последовательно размещаются, названные ими признаки (используются магнитные карточки). Главной задачей урока является обеспечение усвоения особенностей строения кровеносных сосудов.
...
23 12 2025 14:21:38
Урок позволяет углубить знания учащихся о своём организме и условиях его здоровья. Он проводится методом проектов и способствует развитию умений самостоятельного поиска, обработки информации, предусматривает групповую работу, публичные выступления, обмен найденной информацией. Итогом урока является творческий продукт – памятка по уходу за зубами....
22 12 2025 15:59:31
Целью данного урока является развитие чувственного восприятия окружающего мира. Для этого используется психотренинг как способ комплексного раскрытия всех анализаторов восприятия (слуха, обоняния, осязания и т.д.) Дети входят в гармонию с природой, что позволяет им легко построить логическую цепочку «Зависимости времени года на Земле от Солнца».
...
21 12 2025 16:45:12
Пищеварительная система члeнистоногих состоит из трех отделов: переднего, среднего и заднего, заканчивающегося aнaльным отверстием....
20 12 2025 1:52:46
Урок знакомит с анатомическим строением органов дыхания. Ученики убеждаются в том, что особенности строения связаны с выполняемыми функциями....
19 12 2025 17:59:37
Урок-путешествие по природоведению для 5-го класса. Разработан в соответствии со структурой программы для общеобразовательных школ авторов А.А.Плешакова и Н.И.Сонина и учебника для общеобразовательных школ этих же авторов. Тема изучается в течение двух уроков. На первом уроке изучается новый материал, а на втором уроке проводится завершение его изучения и закрепление полученных знаний. На дом учащиеся получают творческое задание....
18 12 2025 13:12:19
Урок обобщения и систематизации знаний учащихся в 7-м классе по биологии "Путешествие в страну Кишечнополостных"....
17 12 2025 18:11:47
Все лесные звери в ужасе бегут от пищевого монстра - Колобка, испечённого из опасных для здоровья продуктов. Основная цель сценария "Пищевой Монстр, или Новые приключения Колобка" - призыв к здоровому образу жизни. Используя такие современные педагогические технологии как сказкотерапия, игротерапия, смехотерапия, можно привлечь внимание ребят к вопросу правильного питания как залога долголетия.
...
16 12 2025 17:37:24
Урок проводится в виде путешествия с использованием географической карты и знакомит учащихся с историей появления и возделывания в России сельскохозяйственных растений, родиной которых являются различные континенты, их применением....
15 12 2025 16:12:51
Сценарий урока в форме интеллектуальной игры «Своя игра» для учащихся 5-х классов....
14 12 2025 3:45:46
Урок построен на интеграции здоровьесберегающих технологий, содержит межпредметные связи пpaктически со всеми предметами, изучаемыми в 7-м классе, носит пропедевтический хаpaктер, построен с учетом возрастных и личностных особенностей детей....
13 12 2025 4:47:15
Урок химии проводится в 9-м классе после изучения темы "Окислительно-восстановительные реакции" и в ходе изучения раздела "Структурная организация живых организмов" по биологии. Такая интеграция урока дает возможность глубже понять химизм биологических процессов в клетках прокариот, раскрыть роль окислительно-восстановительных процессов в круговороте веществ в природе.
...
12 12 2025 19:40:42
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Разработка построена по технологии личностно ориентированного урока. Урок способствует формированию умений учащихся самостоятельного поиска ответов на проблему, развитию коммуникативных способностей и способностей к самоанализу....
11 12 2025 10:57:47
Урок "Происхождение, особенности строения и жизнедеятельности моллюсков" является первым уроком в разделе "Моллюски". Представители этого типа животных учащимся обычно малоизвестны, это вызывает затруднение при изучении данного материала, а подчас и отсутствие интереса. Проведение урока с использованием медиаресурса дает возможность получения более глубоких и устойчивых знаний на основе слухового и визуального восприятия при изучении материала, возможности его повторения, благодаря гиперссылкам, на этапе закрепления....
10 12 2025 0:29:19
В статье изучаются признаки растений семейства пасленовых; показывается их значение для человека....
09 12 2025 22:41:38
Использование ИКТ на уроках способно преобразить формат преподавания и обучения, сделав учебный процесс более эффективным и привлекательным. Безусловно интересная, но очень объёмная тема «Возникновение жизни на Земле» может быть раскрыта при помощи правильно подобранного материала с использованием мультимедийной техники. Что и предлагается вашему вниманию....
08 12 2025 4:16:49
Обобщающий урок-игра для 8-го класса проводится в занимательной форме смотра знаний с целью углубить и закрепить знания учащихся по биологии по темам "Обмен веществ", "Выделение", "Терморегуляция". Через занимательные задания развивается биологическое мышление, устная речь, способность применять имеющиеся знания при поиске решения проблемных ситуаций....
07 12 2025 0:35:34
Значительное место в общей системе внеаудиторной работы принадлежит творческим работам учащихся, в частности, созданию проектов. Они способствуют расширению знаний по предметам, стимулируют развитие творческих наклонностей. Это одна из важных форм сплочения в коллектив. Тема данного проекта - "Мода - модой, а здоровье?". Он направлен на сбор информации, ее анализ, обобщение фактов о влиянии на здоровье молодых людей модных тенденций - пирсинг, татуировка....
06 12 2025 20:24:11
Урок биологии, посвященный повторению темы «Корень». Учащиеся вспоминают и закрепляют пройденный материал, развивают чувство комaндной работы....
05 12 2025 6:40:41
Выполняя творческие проекты, школьники раскрывают причины загрязнения природной среды, предлагают меры сохранения благоприятной окружающей среды. Природный ландшафт положительно влияет на психоэмоциональную сферу человека, сохраняет здоровье будущих поколений....
04 12 2025 8:34:35
Данный урок проводится с целью обобщения и закрепления знаний учащихся по метаболизму клетки....
03 12 2025 15:19:46
Изучая данную тему, обучающиеся узнают об особенностях пластического и энергетического обмена в клетке, однако изучению условий протекания данных процессов уделяется недостаточное внимание. Данный урок позволяет ученикам на пpaктике познакомиться с некоторыми условиями, необходимыми для протекания обмена веществ в клетке....
02 12 2025 9:34:52
Урок позволяет расширить знания учащихся о строении и функциях нервной системы; сформировать знания об особенностях внешнего и внутреннего строения спинного мозга и о его функциях....
01 12 2025 17:10:17
Загрязнение окружающей среды, изменение ее человеком — одна из глобальных проблем. Лучше почувствовать эту проблему помогают примеры своей местности. Вопросы экологии чаще поднимаются на уроках географии и биологии. Поэтому мы решили объединиться и ежегодно проводить двухчасовую экскурсию....
30 11 2025 1:48:56
Цель урока – сформировать знания о сущности процесса биосинтеза углеводов – фотосинтезе. На уроке выявляются условия, необходимые для фотосинтеза; рассматривается световая фаза фотосинтеза, механизм использования энергии света в гранах хлоропластов, расщепление воды, образование кислорода, АТФ, темновая фаза фотосинтеза, восстановление углекислого газа до углевода....
29 11 2025 1:33:45
Учащиеся в процессе урока выявляют вредное влияние на формирующийся организм никотина, алкоголя и других мутагенных факторов. Развивают информационно-коммуникативную компетентность. Воспитывают ценностное отношение к собственному здоровью.
...
28 11 2025 3:13:51
Урок проводится в форме путешествия по заповедным местам Оренбургской области. Помимо знакомства с уникальными уголками природы области, учащиеся осознают свою ответственность за их дальнейшую судьбу. Материал можно использовать как в преподавании уроков, так и во внеклассной работе....
27 11 2025 2:29:34
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