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:
Интегрированное внеклассное мероприятие по биологии и английскому языку "Do You Love Flowers? – Вы любите цветы?" спланировано в форме диалога культур двух стран. Флора и Пчелка Майя приезжали в Англию посмотреть, как чувствуют себя там их подданные - цветы. Затем вместе с группой английских школьников они посетили Кубань. Дети обмениваются информацией, показывают рукотворные сады своих стран, Пчелка Майя рассказывает о цветах. Задачи мероприятия: приобщить детей к прекрасному, научить их видеть и ценить красоту родного края; учить детей заботиться о природе и уметь применять целебные свойства цветов на пpaктике....
06 10 2026 11:25:25
Метеорологические наблюдения ведутся в России с первой половины XVIII в. В связи с надвигающимся на планету глобальным потеплением изучение в средней школе состояния и изменения погодных условий сегодня особенно актуально. Соединить наилучшим образом теорию и пpaктику метеорологических наблюдений возможно путем выполнения учащимися соответствующей пpaктической работы, а также с помощью встреч с профессионалами-метеорологами....
05 10 2026 11:38:43
Интегрированный урок биологии и физкультуры не только раскрывает значение двигательной активности для организма, но и знакомит с бесценным опытом выживания в тяжелых для существования климатических условиях коренных народов Севера. Использование народных игр и состязаний на занятиях не только учит детей играть, но и знакомит их с обычаями и традициями....
04 10 2026 15:57:43
Представлен заключительный урок по курсу 8-го класса "Влияние курения на организм человека".
...
03 10 2026 14:48:19
Целью данного курса является профильная ориентация учащихся на обучение в профильных классах, расширение знаний, выработка рекомендаций по ведению здорового образа жизни. На занятиях учащиеся узнают о специфике медицинских профессий, о причинах возникновения некоторых заболеваний, познакомятся с основными понятиями и терминологией. Школьники научатся оказывать первую медицинскую помощь при несчастных случаях, накладывать повязки, выполнять профилактические мероприятия для поддержания организма в здоровом состоянии....
02 10 2026 9:21:19
Научить ученика самостоятельной работе с материалом учебника - важная ступень обучения пятиклассников. Развивая познавательный интерес, создавая условия необходимости самостоятельного получения знаний, ученик учится действовать, а это важная задача образования Нового времени. Постановка урока дает возможность каждому ученику проявить себя на определенном этапе урока.
...
01 10 2026 17:54:45
Урок использует презентацию как дополнительный иллюстративный и учебный материал, при подготовке учащихся. Ученики решают тесты, выполняют лабораторную работу, с карточками....
30 09 2026 11:14:52
Отслеживание результатов обучения в объединениях биолого-экологической направленности разработано по видам контроля: вводный, текущий, итоговый. В структуру предлагаемых заданий заложен системный подход к обучению биологии и экологии: контролируются те ведущие понятия, содержание которых расширяется и углубляется из класса в класс.
...
29 09 2026 16:27:33
Урок направлен на систематизацию знаний о химическом составе клетки, закрепление знаний об химических элементах и их роли в клетках живых организмов, химической общности живой и неживой природы, осознание роли химических веществ для нормального функционирования организма человека....
28 09 2026 19:27:11
Урок по теме "Общие признаки хордовых животных. Подтип Бесчерепные", построенный на основе групповой работы, с использованием интеpaктивных схем электронного учебника компании "1С" — "Животные. 7-й класс"....
27 09 2026 20:54:36
Функции коры головного мозга — осуществление сложных рефлекторных реакций, составляющих основу высшей нервной деятельности (поведения) человека....
26 09 2026 19:50:23
Данный урок углубляет знания обучающихся о дикорастущих цветковых растениях Кемеровской области, способствует формированию познавательного интереса, пробуждает желание любить и охранять природу....
25 09 2026 8:25:42
Парвовирусный энтерит провоцирует не только развитие профузного поноса. У собаки отмечается тошнота, рвота, она отказывается от приема пищи, а порой и воды....
24 09 2026 23:49:13
Урок разработан в соответствии с задачами курса общей биологии, с акцентом на выделение закономерностей, положений биологических теорий и их прикладного значения, с учетом более высокого уровня самостоятельности и требований дидактики к работе над системой биологических понятий. Урок построен так, чтобы в нем присутствовали и творчество, и результаты.
...
23 09 2026 21:24:23
Цель урока: познакомить обучающихся с многообразием и значением плодов, способами распространения семян....
22 09 2026 0:12:35
Использованная на уроке комбинированная форма опроса учащихся позволит не только проверить и закрепить знания учащихся по теме, но и подготовить их к различной форме проведения вступительных экзаменов в вуз.
...
21 09 2026 13:33:49
Сегодня перед учителем стоит задача не только развивать школьников, но и дать им самим сделать на уроке маленькое открытие. Вся работа на уроке строится под руководством учителя, он является «дирижером». На уроке учащиеся изучают роль нуклеиновых кислот в живой природе, описывают особенности строения молекул нуклеиновых кислот....
20 09 2026 8:23:43
Заключительный урок проводится в форме игры-соревнования. Позволяет в занимательной форме провести смотр знаний учащихся и проверить их теоретические знания. Развивает интерес к предмету и познавательную активность учащихся....
19 09 2026 17:42:27
Задачи урока: сформировать у учащихся понятия о значении витаминов в жизни человека; систематизировать знания о группах витаминов, продуктах питания в которых содержатся витамины, знания о симптомах, вызванных недостатком витамина....
18 09 2026 12:19:40
На уроке ученики рассматривают типы взаимоотношений между организмами и выявляют их значение. В групповой деятельности ученики используют исследовательский метод работы, учатся оформлять творческую работу в виде проекта, публично защищать результаты творческой деятельности....
17 09 2026 8:27:21
Урок проводится среди учащихся 8-х классов в форме обучающей игры. Целью данного мероприятия является развитие интереса к предмету и расширения кругозора учащихся. Игра направлена на использование пpaктических навыков и умений при оказании первой помощи пострадавшему....
16 09 2026 5:26:41
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....
15 09 2026 16:59:55
Цель урока: углубление знаний учащихся о нуклеиновых кислотах и их роли в организме. На уроке изучения нового материала и закрепления изученного в 9-м классе применяются разнообразные методы и формы работы с учащимися: моделирование, анализ материала, работа со схемами-опорами, решение задачи, коллективное обсуждение и групповая работа....
14 09 2026 4:28:41
Цели урока: закрепить знания о строении прокариот, раскрыть картину эволюционного развития организмов, изучить строение ядра эукариот....
13 09 2026 2:40:32
На уроке учащиеся знакомятся с понятиями "пищевые продукты", "питательные вещества" и строением пищеварительной системы. В процессе урока используется презентация и работа с CD-диском, это развивает навыки наблюдений, обеспечивает прочное усвоение знаний учащимися, повышает интерес к предмету. Урок позволяет обучающимся освоить большую часть информации самостоятельно, проявив поисковые способности....
12 09 2026 19:46:38
Цель урока: познакомить с особенностями питания и пищеварения животных....
11 09 2026 22:44:33
Урок с использованием SMART Вoard, целью которого: обобщение и систематизация материала по теме «Тела живой и неживой природы», формирование общебиологических понятий – признаки живых организмов, наука биология; формирование экологических понятий – расселение живых организмов в разных средах обитания. Развитие умения логически мыслить, работать с рисунками учебника и доской SMART Board; формирование устной предметной речи и развитие умения выделять главное. Воспитание чувства бережного отношения к природе и чувства уважительного отношения к одноклассникам.
...
10 09 2026 23:12:19
Инфузория имеет постоянную форму тела, эктоплазма снаружи уплотнена и образует пелликулу. Тело покрыто ресничками. Их насчитывается около 10-15 тыс....
09 09 2026 12:52:12
Семинар по биологии для 10-го класса. Лекционно-семинарская система, на основе которой строится обучение биологии в средней (полной) школе, позволяет сформировать у обучающихся умения самостоятельно работать с различными источниками информации, моделировать ответ, подбирать аргументы для обоснования теоретических положений.
...
08 09 2026 5:44:59
Задачи: расширить знания учащихся по особенностям выращивания плодово-ягодных культур; показать межпредметную связь математики и биологии; способствовать развитию приемов умственной деятельности....
07 09 2026 22:39:12
Представлен конспект урока биологии по теме "Класс Двудольные. Семейство Пасленовые"....
06 09 2026 8:20:16
Урок проводится после изучения основной темы: "Пищеварительная система человека". Урок комбинированный, сочетает актуализацию знаний и изучение нового материала, с использованием ИКТ, компьютерной презентации. В качестве закрепления используются задания на определение соответствия болезней и их описания....
05 09 2026 1:43:40
Для кишечнополостных хаpaктерна радиальная симметрия, если провести линию от нижнего края до верхнего, то противоположные участки тела относительно проведенной оси буду идентичны....
04 09 2026 2:17:33
Мы все любим играть. "Что наша жизнь - игра", а дети очень азapтные игроки и всегда с удовольствием включаются в этот процесс. 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 игры: "Бросайка", "Знаток биологии", "Прощание с ботаникой", "Прощание с зоологией"....
03 09 2026 5:56:16
Надкласс рыб относится к той группе организмов, которые находятся в состоянии выраженного биологического прогресса. Насчитывается около 20 тыс. видов рыб, обитающих в морях и пресных водах....
02 09 2026 3:13:35
Интеграция обучения, использование знаний, полученных на других уроках. Знакомство с миром цветов, в котором все не только прекрасно, но и вкусно, а порой очень полезно. На уроке ученицы, применяя ранее полученные знания, создают новые экзотические блюда, развивают свои творческие способности в их оформлении.
...
01 09 2026 10:24:54
Чумка собак сопровождается поражением слизистых оболочек, кожи и центральной нервной системы. При остром течении чумки, собака погибает в течении 24 часов....
31 08 2026 8:48:19
При изучении темы "Многообразие земноводных, их значение, охрана, общие черты" избрана одна из нетрадиционных форм – урок-сказка. При подготовке к уроку учащиеся пишут сказки, участвует в конкурсе рисунков, плакатов. При этом они имеют возможность поработать с энциклопедиями и дополнительной литературой. Это позволяет сделать урок ярким и запоминающимся, расширить представления учащихся о многообразии земноводных, формировать устойчивый интерес к предмету.
...
30 08 2026 11:34:11
Урок биологии включает развивающие задания по теме. Предложены упражнения на сравнение, анализ, синтез, установление причинно-следственных связей (логика) и умение делать выводы....
29 08 2026 12:12:31
Экология не является лабораторной наукой. Это наука, в которой важнейшее место занимают наблюдения и эксперименты в природе. Нет придела человеческому любопытству и научным изысканиям, следовательно, можно разработать для учащихся огромное количество проектов, которые будут для них познавательны и интересны....
28 08 2026 17:34:46
Предложенный урок, проводимый в курсе изучения анатомии и физиологии человека, – "Память", где учащиеся систематизируют имеющиеся у них знания о памяти, знакомятся с некоторыми методиками определения объема кратковременной памяти, своими ведущими видами памяти и сами дают рекомендации по способам улучшения работы своей памяти, основываясь на результатах экспериментов, – соответствует вышеперечисленным требованиям.
...
27 08 2026 20:53:15
Представлен конспект урока биологии для учащихся 8-х классов по теме "Работа сердца"....
26 08 2026 9:52:50
Урок-состязание по биологии в 7-м классе – итоговое занятие в конце изучения данной темы. Этот урок расширяет и углубляет знания ребят, позволяет развивать творческий потенциал. На таких уроках дети не замечают, что они учатся, они более активны, чем на обычных уроках, и в то же время получают новые знания....
25 08 2026 6:53:26
Мероприятие повышает интерес детей к изучению биологии, расширяет их кругозор, воспитывает позитивное отношение к окружающей нас природе, развивает творческий потенциал учащихся....
24 08 2026 8:54:49
Это первый урок по теме – урок усвоения новых знаний, построенный в мультимедийной технологии. Новые понятия, изучаемые на уроке, проходят через слайдовую презентацию, которая способствует усвоению материала учащимися с разными ведущими каналами восприятия, разными доминирующими полушариями головного мозга. Лабораторная работа позволяет сделать учащимся самостоятельные выводы, которые сопоставляются с выводами учителя....
23 08 2026 17:44:23
Представлен конспект урока "Особенности пластического и энергетического обменов в растительной клетке". Данный урок может быть использован в качестве дидактического материала для проведения уроков курса "Общая биология" в 9–11-х классах....
22 08 2026 19:45:57
Целью разработки является: изучение учебного материала, а также расширение и углубление знаний обучающихся по данной теме. развитие интереса к изучению биологии через использование ИКТ-ресурсы, дополнительной литературы, развитие творческого потенциала обучающихся и привлечение их к исследовательской деятельности.
...
21 08 2026 0:28:15
Курс "Невидимые" предназначен для учащихся 10 – 11-х классов, желающих углубить свои знания в области биологии, и является предметно-ориентированным. Материал курса значительно расширяет знания учащихся о микроорганизмах. Хотя этот материал и изучается в базовом курсе, но на него отводится небольшое количество часов, причем некоторые темы изучаются в среднем звене на недостаточном информационном и научном уровне.
...
20 08 2026 13:23:47
На уроке организуется проектная деятельность учащихся, способствующая формированию опыта работы с информацией, развитию умения работать в группе, опыта публично защищать свои результаты. В ходе работы ученики знакомятся с растительным миром своего края, с творчеством поэтов-земляков, воспевающих свой край....
19 08 2026 23:49:41
Интеллектуальная игра проводится среди учащихся 6-х классов в качестве обобщения знаний по разделу классы покрытосеменных растений или в рамках недели естественно-научного цикла. Внеклассная работа с учащимися позволяет формировать мотивацию к обучению и мopaльному удовлетворению от собственных успехов. ...
18 08 2026 11:21:14
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 ::
