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:
Цели урока - формирование новых биологических понятий: эры, периоды, динозавры - древние пресмыкающиеся....
30 01 2026 10:22:35
Представлен конспепкт урока-прогноза "Путь к долголетию"....
29 01 2026 12:20:59
Данный урок разработан в соответствии с тематическим планированием и прохождением программы по биологии в 7-м классе. Изучение нового материала – это не просто знакомство с новой темой, но и создание элемента новизны, интереса, загадки. Основной ход урока включает элементы игры-расследования суперагентов.
...
28 01 2026 7:19:15
Ток воздуха по дыхательным путям осуществляется посредством ритмичных дыхательных движений — вдоха и выдоха. Частота дыхательных движений в норме у новорожденных до 60 в минуту, а у взрослых людей — 16-18 раз....
27 01 2026 15:44:57
Изучение учебного предмета "Природа и экология Красноярского края" на ступени начального общего образования предполагает знакомство обучающихся с географическим положением Красноярского края, его природой, взаимодействием человека и природы и направлено на формирование общих представлений о своеобразии природы, природных ресурсах, воде, атмосфере, почвах, растительном и животном мире Красноярского края.
...
26 01 2026 15:39:38
В КВН-игре принимают участие ученики 8-х классов. Игру проводят во время тематической недели биологии или после прохождения тем "Пищеварение", "Обмен веществ и энергии" и соответствующей подготовки комaнд-участниц. Данный КВН также можно провести как внеклассное мероприятие по биологии. ...
25 01 2026 10:25:36
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
На уроке закрепляются знания учащихся о стадиях эволюции человека, факторах антропогенеза; актуализируются понятия «вид», «критерии вида» и на этой основе происходит доказательство существования одного вида «Человек разумный», представленного расами; рассматриваются механизмы, которые лежат в основе формирования человеческих рас....
24 01 2026 13:24:32
Цель урока: формирование знаний об особенностях внешнего и внутреннего строения земноводных как первых наземных организмов, но не порвавших связь с водной средой обитания; об особенностях размножения; о значении земноводных в природе и жизни человека и необходимости их охраны....
23 01 2026 6:50:34
Биологическая игра предлагается школьникам 6-го класса как обобщающий урок по программе регионального компонента в биологическом образовании. Содержание игры позволит углубить и обобщить знания школьников в области биологии растений Хабаровского края. В процессе игры развиваются творческие способности, интерес и познавательная деятельность школьников, навыки межличностного общения. Воспитать у учащихся любовь к родному краю, желание знать и сохранять его природу - цель игры.
...
22 01 2026 6:23:32
Решение задачи раннего выявления, обучения, воспитания и развития одаренных и талантливых детей составляет важнейшую задачу системы образования и формирования творческого потенциала страны, обеспечивающего интенсивное социальное развитие и научно-технический прогресс во всех областях науки, культуры и производства. Для решения этой задачи необходима прежде всего специально создаваемая развивающая образовательная среда. Развивающая образовательная среда – это созданная обучающим, обучающимися и их родителями атмосфера интеллектуального поиска и познавательной творческой деятельности в правильно организованном педагогическом процессе....
21 01 2026 19:38:39
Представлен урок в игровой форме: разгадывание загадок и кроссворда о камчатских лекарственных и редких растениях с использованием музыки, танца, стихов, пословиц, изображений растений....
20 01 2026 21:28:58
Урок-исследование, позволяющий, на основании повторения знаний о функциях и строении системы органов пищеварения, сформировать представления о гигиенических условиях нормального питания, о режиме питания. На уроке используются различные формы работы, направленные на активизацию познавательной активности учащихся. Усвоение знаний организуется через работу с учебником, слушание выступлений, проведение опытов и эксперимента, индивидуальную групповую и фронтальную работу....
19 01 2026 21:59:20
Учащиеся знакомятся с процессами обмена веществ, выделяются ключевые реакции брожения (гликолиза), фотосинтеза, хемосинтеза, аэробного энергетического процесса. Прослеживается возможность происхождения и эволюция обменных процессов прокариот. Определяется значение этих процессов в природе, в жизни человека....
18 01 2026 15:27:24
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....
17 01 2026 1:39:46
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....
16 01 2026 3:14:43
Внеклассное мероприятие для учащихся 11-го класса на тему "У истоков эволюции..." проводится с использованием информационных технологий, что позволяет повысить интерес к изучаемому предмету. Основная цель данного мероприятия заключается в том, чтобы нацелить ребят на сдачу ЕГЭ по биологии....
15 01 2026 16:53:41
Как известно, содержание предмета биологии позволяет учащимся вместе с учителем познавать окружающий мир, закономерности его развития, устанавливать внешние и внутренние связи между объектами живой природы, осознавать место человека в окружающем его мире. Преподавание биологии немыслимо без широкого использования различных методов и средств обучения....
14 01 2026 4:14:35
Урок расширяет представление о здоровом образе жизни, формирует умение систематизировать и анализировать информацию, полученную на уроках биологии и из средств массовой информации. В ходе урока развивается творческое мышление, воспитывается чувство ответственности за свое здоровье и окружающих людей....
13 01 2026 4:18:12
Цель мероприятия: показать на материале ролевой игры, какое пагубное действие оказывает никотин на здоровье человека и как можно избавиться от этого дурмана.
...
12 01 2026 0:19:26
Урок расширяет представления об опopно-двигательной системе человека и способах оказания первой доврачебной помощи при растяжении связок, вывихах суставов и ушибах....
11 01 2026 5:53:45
Урок помогает обобщить, систематизировать и расширить знания по главам "Происхождение человека" и "Строение организма"....
10 01 2026 0:16:44
На уроке рассматривается яйцо как биологический объект и как символ Пасхи. Учащиеся приобщаются к традициям русских православных праздников. Прослеживается связь между духовным и физическим возрождением человека через праздник Святой Пасхи и его символ - яйцо....
09 01 2026 5:57:22
К отряду Непарнокопытные относятся крупные копытные — лошади, ослы, зебры, носороги и др., у которых хорошо развит третий (средний) палец. Остальные пальцы в ходе эволюции редуцировались....
08 01 2026 15:35:18
В ходе подготовки к семинару учащиеся самостоятельно осуществляют поиск (в т.ч. в сети Internet) и первичную обработку информации. Изучение учебного материала носит проблемный хаpaктер. С целью визуализации используется ИД Smart Board и разработанная программа Smart notebook "Начальные этапы развития жизни". ...
07 01 2026 10:29:48
Цель викторины - обобщение и закрепление знаний, расширение кругозора по предмету....
06 01 2026 9:18:27
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Закрепление и расширение знаний о значении эндокринной системы, особенностях функционирования желез внутренней секреции. Научиться определять болезни, связанные с гипо- или гиперфункцией желез внутренней секреции на примере литературных героев....
05 01 2026 4:18:31
Урок биологии обобщает и систематизирует знания учащихся об основных отрядах млекопитающих; их приспособленности к средам обитания; значении в природе и жизни человека....
04 01 2026 8:53:31
Урок "Критерии вида " проведен в 9-м классе в форме заседания биологического клуба. Учащиеся работают в группах по 4 человека и представляют научные секции: "История биологии", "Морфология и систематика", "Генетика" и др. Представители каждой секции выдвигают предположения о критериях вида, приводят научные факты в пользу того или иного критерия, выполняют лабораторную работу. Урок направлен на развитие познавательной активности, самостоятельности и коммуникативных компетентностей учащихся....
03 01 2026 11:18:18
Программа факультативного курса рассчитана на учащихся 6-го или 7-го класса и предполагает знакомство с основными критериями видов животных и растений. Учащиеся приобретут навыки определения натуральных объектов с помощью определителей.
...
02 01 2026 1:44:49
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....
01 01 2026 10:54:59
При подготовке к уроку использовались элементы проектной технологии: учащиеся класса получили задание подготовить сообщения о роли питательных веществ для организма человека, этапах пищеварения и значении кулинарной обработке пищи. В ходе урока применялись элементы здоровьесберегающих технологий: физкультминутка в конце логически законченной части урока, изменение поз учащихся в течение урока.
...
31 12 2025 17:38:32
Урок является обобщающим по теме «Селекция» и сочетает в себе проверку степени усвоения, закрепление, систематизацию знаний и терминологии по пройденной теме, самоконтроль и самооценку. Проверка знаний сопровождается яркой презентацией и подготовка к сдаче ЕГЭ по биологии....
30 12 2025 8:53:24
Урок в 7-м классе знакомит учащихся с особенностями внешнего строения и опopно-двигательной системой птиц. Сопровождается презентацией....
29 12 2025 6:53:10
Данная работа ставит своими целями: повторить, закрепить и обобщить знания о строении клетки и её функциях; продолжить формирование умений сравнивать, обобщать, анализировать, делать выводы, аргументировать, работать в группе; развивать логическое мышление, творческие способности; убедить в важности изучения клетки для научно-технического прогресса.
...
28 12 2025 6:43:43
Яйцекладущие - животные небольших размеров с приплюснутым сверху вниз туловищем, короткими конечностями с большими когтями и кожистым клювом....
27 12 2025 13:10:56
Цель урока - расширить знания о науке биология путем различных игр. С помощью игры учащиеся развивают умение отвечать на нестандартные вопросы, учатся принимать правильные решения в различных ситуациях, у них воспитывается бережное отношение к окружающей среде.
...
26 12 2025 0:59:30
Публикуемый материал представляет собой урок, построенный с использованием технологии развития критического мышления. Этот урок можно использовать в курсе общей биологии в 9—11-х классах после изучения темы "Общие закономерности развития". Применение технологии критического мышления обеспечивает достижение качественно нового результата, который включает в себя коммуникативную культуру школьника; рефлексивную культуру учащихся; овладение интеллектуальными технологиями; готовность учащихся к пересмотру своих суждений в свете убедительных аргументов в пользу такого пересмотра.
...
25 12 2025 14:18:32
Из всех профессиональных компетенций современного учителя именно высокий уровень управленческих умений: анализировать, планировать, организовывать учебный процесс и оценивать результаты блока учебных занятий или одного урока как целостной системы - оснащает учителя “средствами навигации” в океане профессионально значимой информации. И, несомненно, главное из этих средств - умение учителя ставить цели учебного занятия или учебного модуля, так как именно цели свяжут между собой содержание, средства, методы в единый процесс, обеспечат учителю оптимальный выбор способов, форм их достижения и диагностики. Для ученика грамотно поставленные цели станут основой для самоформирования учебно-познавательной мотивации не только на результат, но и в первую очередь – на деятельность. ...
24 12 2025 15:32:25
Учащиеся знакомятся с представителями Красной книги, с самой книгой, узнают о причинах резкого сокращения численности отдельных видов, поэтому учителю предстоит хорошая возможность убедить детей бережно относиться к братьям нашим меньшим, в необходимости рационального природопользования.
...
23 12 2025 20:31:21
Урок общей биологии с доской SMART Вoard. Цель: изучение нового материала, закрепление и систематизация материал по теме, формирование общебиологических понятий – основные свойства живых организмов, химический состав клетки, наука цитология; формирование навыков работы в паре и группе по закреплению и систематизации материала....
22 12 2025 6:19:21
Занятие с целью изучения что происходит с пищей в ротовой полости, какие химические изменения пищи происходят в желудке....
21 12 2025 3:15:18
Желудок — вместительное расширение пищеварительного канала, в котором происходит дальнейшее переваривание пищи. Объем желудка взрослого человека 1,5-2л....
20 12 2025 13:18:56
Содержание элективного курса позволяет познакомить учащихся с рождением науки, развитием научных идей, и формированием систем наук....
19 12 2025 13:41:32
Занятие формирует понятие об особенностях строения и жизнедеятельности змей, многообразии и значении их в природе и жизни человека....
18 12 2025 17:11:34
Занятие достигает следующих целей: дать общее представление о кольчатых червях, об их эволюционном приобретении - сегментации; дать хаpaктеристику среды обитания, познакомить с внешним строением представителей класса малощетинковых на примере дождевого червя; провести наблюдение за поведением и рефлексами....
17 12 2025 8:44:56
Целью и задачами проекта является формирование экологической культуры в процессе изучения, сохранения природных комплексов, истории и эколого-просветительской деятельности с учащимися. Проект идет параллельно с экологическим образованием, подготовкой к трудовой деятельности и изучением родного края. ...
16 12 2025 7:35:13
Урок знакомит учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности шляпочных грибов, правилами их сбора; формирует умение распознавать съедобные и ядовитые грибы; учит правилам сбора грибов. Показывается роль грибов в системе живых организмов, а также влияние на здоровье людей, использование в хозяйственной деятельности....
15 12 2025 23:20:33
Факультативный курс является предметно-ориентированным и посвящен изучению основ учения о высшей нервной деятельности, поведения и психики человека. Он предназначен для учащихся 8-х классов, интересующихся биологией и психологией....
14 12 2025 8:15:10
Урок-пресс-конференция в 8-м классе с целью расширить знания учащихся о гигиене органов пищеварения, мерах профилактики желудочно-кишечных заболеваний....
13 12 2025 1:33:20
Урок с использованием ИКТ технологий и различных форм организации работы с учащимися позволяет развивать мыслительную, информационную компетенции, медиаграмотность, креативность, межличностное сотрудничество при взаимопроверке знаний одноклассников....
12 12 2025 4:42:48
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
Многообразие паукообразных. "Клещи — вредители культурных растений, паразиты животных и человека"