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 формирует представления учащихся о разнообразии насекомых, об особенностях их строения и жизнедеятельности. Они учатся различать представителей различных отрядов насекомых....
07 03 2026 11:43:52
Привлекая учащихся к исследованиям, необходимо прежде всего базироваться на их интересах. Все, что изучается, должно стать для ученика личностно значимым, повышать его интерес и уровень знаний. Однако предлагаемые темы и рекомендуемые ученику методы исследования не должны превышать его психолого-физиологические возможности. Исследовательская деятельность должна вызывать желание работать, а не отталкивать своей сложностью и непонятностью....
06 03 2026 8:57:46
Урок закрепляет знания, полученные при изучении тем «Пищеварение» и «Обмен веществ и энергии». На уроке прослеживаются причинно-следственные связи между органом и выполняемыми им функциями. Работа проводится в групповой форме....
05 03 2026 10:37:35
Заражение лептоспрозом происходит при контакте с разносчиком болезни. Инкубационный период лептоспир составляет от 2 дней до 2 недель....
04 03 2026 13:19:24
Тема "Гигиена питания" важна для учащихся, так как у многих детей уже в школе есть заболевания желудочно-кишечного тpaкта. На уроке формируются знания о гигиенических условиях правильного питания, культуре принятия пищи, мерах предупреждения болезней органов пищеварения. До урока даются задания группам детей, чтобы они провели анкетирование по питанию, подготовили материал по различным системам. Повторили материал о паразитических червях и мерах защиты от заражения ими....
03 03 2026 11:43:47
Задачи урока направлены на то, чтобы познакомить и сформировать у учащихся представление о внутриклеточных паразитах, механизмах проникновения и воздействия вирусов на клетку хозяина, а также профилактику и меры борьбы с вирусами, вызывающими болезни растений, животных и человека....
02 03 2026 14:24:28
Банк заданий может быть рекомендован для использования при проведении мониторинговых исследований качества знаний выпускников 11-х классов в образовательных учреждения....
01 03 2026 2:17:13
Урок изучения нового материала, лабораторного пpaктикума с авторским интеpaктивным продуктом. Предусмотрена индивидуальная работа, в группах, воспитывает межличностные отношения «учитель – ученик», «ученик – ученик». Задания развивают абстpaктное мышление и творческие способности. Отpaбатываются навыки работы с интеpaктивной доской. На каждом этапе урока ученик ‒ активный участник, учитель направляет деятельность учащихся....
28 02 2026 7:29:37
Использование информационных технологий на уроках биологии, позволяет учителю расширить формы и методы работы с обучающимися, стимулируют интерес детей к поиску знаний в различных источниках. В статье представлен план-конспект урока в 6-м классе с использованием компьютерной презентации. При проведении урока используются различные формы работы с детьми, что позволяет каждому обучающемуся чувствовать себя в коллективе, осознавать собственные действия, осуществлять самооценку....
27 02 2026 10:17:21
В статье излагается материал об особенностях высшей нервной деятельности человека; раскрывается значение фаз сна; рассматривается специфика патологий сна и сновидений, дается понятие сна как суточного биоритма....
26 02 2026 8:42:39
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....
25 02 2026 11:29:16
Материал урока позволяет учителю помочь учащимся в выделении существенных признаков, хаpaктеризующих объекты; специальных признаков объекта при сравнении, что является наиболее сложным для восприятия и понимания у учащихся с нарушением интеллекта. Презентация к уроку возможно применять при изучении тем "Мхи", "Папоротники", "Голосеменные растения".
...
24 02 2026 21:54:29
Будучи составной частью образовательной программы ОУ, дает гарантии в получении учащимися обязательного минимума образования....
23 02 2026 19:10:47
Каждый человек сталкивается с необходимостью использовать элементарные школьные знания. Но держать их все в голове невозможно, со временем навыки и информация забываются. Компетентностный подход в образовании позволит решить эту проблему. Выбирать нужную информацию из предложенного, делать правильные выводы – вот в чем сущность компетентностного подхода....
22 02 2026 5:49:26
Борьба противоположностей - это основной закон Природы, а что касается парадоксов, то вот что об этом говорит писатель Игорь Росоховатский: "Человек как личность состоит из парадоксов. Сколько бы он ни имел, ему все мало. Это и плохо, и хорошо. Плохо потому, что из-за этого качества он совершает необдуманные поступки, разрушая согласие между Природой. Главной целью данной работы является воспитание нравственного отношения к природе как основе жизни и творческого развития"....
21 02 2026 5:22:17
Эта настольная игра показывает противоречия между охранной природы и экономическим развитием и помогает обсудить проблемы влияния экономического развития на окружающую среду. Победа здесь имеет центральное значение, когда один из игроков не оставляет шансов на спасение своему противнику, вторгнувшись на его территорию.
...
20 02 2026 6:33:58
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока – сформировать представление о многообразии земноводных; выяснить значение земноводных в природе и жизни человека....
19 02 2026 14:59:10
Цели урока: привлечь внимание школьников к охраняемым территориям; помочь учащимся осознать свою мopaльную ответственность за судьбу родной земли; сосредоточить внимание учащихся на растениях и животных, занесенных в Красную книгу....
18 02 2026 17:27:18
Цели урока: определение уровня овладения знаниями по теме; коррекция знаний, умений и навыков; сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
17 02 2026 8:57:54
Тема урока по программе "Предпосылки возникновения теории Ч.Дарвина", 11-й класс позволяет организовать работу по формированию у обучающихся целостного восприятия окружающего мира, интереса и позитивного отношения к научному поиску, истории науки....
16 02 2026 15:51:48
Следует помнить, что не природе нужна защита (она сильнее человечества), а людям, чтобы жить.
...
15 02 2026 10:30:58
Цель урока: расширить знания о питании растений, показать особенности получения растением питательных веществ, раскрыть суть процесса фотосинтеза.
...
14 02 2026 10:53:51
В статье представлены разработки уроков на данную тему. ...
13 02 2026 1:53:26
Урок биологии в форме пресс-конференции поможет расширить и углубить представление о вирусах, познакомит с их строением и составом, механизмом взаимодействия с клеткой, хаpaктеристикой ВИЧ, значением вирусов.
...
12 02 2026 18:25:17
Статья посвящена проблеме развития познавательного интереса учащихся на уроках биологии и во внеурочное время. Новизна данного опыта заключается, в первую очередь, в самом подходе к проблеме развития познавательного интереса учащихся. Основу этого подхода составляет организация учебного процесса, на основе субъек-субъектных отношений, выраженных в различных проявлениях....
11 02 2026 8:46:33
Фагоцитарная система выполняет не только очищение организма от чужеродных тел, но и стимулирует выработку стойкого иммунитета к этим микроорганизмам....
10 02 2026 16:42:56
Урок проводится в 8-м классе, как обобщение темы «Кровь». На уроке закрепляются и повторяются знания терминологии и понятий по теме, учащиеся выполняют лабораторную работу....
09 02 2026 14:43:59
Автор знакомит учащихся с гигиеническими правилами ухода за полостью рта, профилактикой зубных болезней, вредным влиянием алкоголя и никотина на пищеварение в ротовой полости. Умения применять полученные знания в собственной жизни....
08 02 2026 19:20:21
Исторический процесс формирования сознания людей отображается в развитии каждого человека. Каждый человек, несмотря на наличие «человеческих» возможностей развития, должен проявить большую целеустремлённость, настойчивость и трудоспособность в обладании богатым опытом человечества – знаниями и умениями....
07 02 2026 16:30:39
Урок формирует представление о здоровом образе жизни как средстве духовного, физического и социального благополучия личности. Формируются знания и представления о полезных и вредных привычках; развиваются навыки сохранения здоровья....
06 02 2026 11:56:38
Теоретическое занятие по физической культуре и биологии позволит ознакомить учащихся с физическими качествами и способностями организма человека. Урок представлен с применением презентации, также содержит текст лекции. При помощи слайдов и диаграмм наглядно показывает физические качества человека и способы их развития. Позволяет разнообразить учебный процесс по предмету и позволяет наглядно показать взаимосвязь физической культуры с другими учебными предметами....
05 02 2026 16:30:28
Урок знакомит с основными признаками животных, существенными признаками строения и жизнедеятельности простейших, учит различать изученные объекты в таблицах; объясняет роль простейших в жизни человека....
04 02 2026 12:30:38
Задачи урока: обобщить знания учащихся по теме; дать понятие о медленной поэтапной эволюции растительного мира; совершенствовать навыки самостоятельной работы, умения отбирать главное, кратко излагать, анализировать и обобщать материал....
03 02 2026 19:42:17
"Лишайники" - это урок изучения новой темы. Целью урока является знакомство учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности лишайников как симбиотических организмов; приспособленностью лишайников к разнообразным условиям обитания, их ролью в природе и жизни человека. В ходе урока происходит отработка понятий: "грибница", "симбиоз", "паразитизм", питание грибов и водорослей. В течение урока учащиеся работают с информационными листами, готовят сообщения, используя дополнительные источники литературы. ...
02 02 2026 17:20:51
Как научиться «правильно» слушать музыку, получая при этом массу положительных эмоций? Могут ли музыкальные инструменты оказывать лечебное влияние на организм? Так наука и искусство идут рука об руку, углубляя фундаментальные знания об анализаторах, раскрывая роль ощущений и восприятия в жизни человека. Интегрированный урок биологии и музыки помогает пробудить у учащихся познавательный интерес, расширить и углубить знания об анализаторах и их взаимодействии....
01 02 2026 0:27:15
Урок биологии в 6-м классе ставит перед учащимися проблему: могут ли растения существовать обособленно, без окружающей среды?...
31 01 2026 20:19:23
Обоняние — процесс восприятия запахов веществ. Элементы, воспринимающие запахи веществ, расположены в слизистой оболочке верхней и отчасти средней носовых paковин. Эти элементы представлены обонятельными клетками, рецепторами....
30 01 2026 3:41:23
Современное общество ставит перед учителями задачу развития личностно значимых качеств школьников, а не только передачу знаний. Гуманизация образования предполагает ценностное отношение к различным личностным проявлениям школьника. Знания же выступают не как цель, а как способ, средство развития личности. Богатейшие возможности для этого предоставляют современные информационные компьютерные технологии....
29 01 2026 22:57:35
Урок обобщения и систематизации знаний в 10-м классе из раздела «Клетка – структурная и функциональная единица живого». Учащиеся под руководством учителя работают с конспектом урока, выполняя задания, разной сложности. Урок помогает в подготовке к зачету по теме и выполнению заданий ЕГЭ. В конце урока проводится рефлексия, цель которой выяснить, какие задания вызвали у учащихся наибольшее затруднение и отработка данных заданий на следующих уроках....
28 01 2026 23:13:18
В статье описываются приемы и этапы использования информационно-коммуникационных технологий в работе учителя биологии с целью реализации задач современного образования, приводятся примеры авторских работ, а также обосновывается эффективность использования ИКТ на современном уроке....
27 01 2026 16:36:44
Урок систематизации и обобщения знаний об особенностях внешнего строения птиц и основных процессах их жизнедеятельности. На уроке расширяется понятийная база, формируются умения применять полученные знания и умения в новой ситуации, способности учащихся к индивидуальной и совместной учебно-познавательной деятельности. Разноуровневые задания формируют личностные, познавательные и коммуникативные универсальные учебные действия....
26 01 2026 23:14:28
Урок по теме "Клеточная теория строения организмов" в 9-м классе провожу в форме урока-конференции с использованием компьютерной презентации. К этому уроку ученики готовятся группами из 2–3 человек, по разным темам, используя рекомендованную мной литературу. Перед проведением урока мы вместе с ребятами просматриваем подготовленный материал и обсуждаем вопросы, вызвавшие затруднения. На основании подобранного материала составляются выступления и компьютерная презентация.
...
25 01 2026 20:35:43
На уроке о наследственных болезнях рассматривается материал по основным разделам генетики человека, включая методы изучения генетики человека, классификацию наследственных болезней, факторы, вызывающие наследственные заболевания, методы ранней диагностики....
24 01 2026 9:47:34
Цель данного урока — расширить кругозор о многообразии древних рептилий (динозавров) и их образе жизни, опираясь на ранее полученные знания.
...
23 01 2026 1:30:45
Обобщение педагогического опыта по использованию информационных компьютерных технологий на уроках биологии как средство повышения эффективности учебно-воспитательного процесса....
22 01 2026 1:50:52
Урок-исследование разработан для учащихся 6-х классов общеобразовательных школ, в программу которых включена новая дисциплина «валеология». В процессе учащиеся знакомятся с принципами рационального питания, рассчитывают количество затраченной энергии в сутки, составляют буклет-меню «Суточный рацион питания», который является продуктом урока.
...
21 01 2026 14:30:43
Представлен мастер-класс по развитию общеучебных умений и навыков у учащихся при работе с учебником. Дан анализ содержания нового учебника, методического пособия и рабочей тетради. Автором проведено анкетирование учащихся по использованию ими данного учебника на уроках и при подготовке домашних заданий, изложен краткий анализ опроса....
20 01 2026 12:52:38
Курс знакомит с особенностями строения грибов, классификацией, их разнообразием по форме, цвету, размерам, способу питания, с мерами предосторожности при их использовании. Изучаемый материал доступен, научен, интересен, связан с химией, медициной, экологией, безопасностью жизнедеятельности, зоологией, экономикой....
19 01 2026 0:36:39
Любимое занятие многих детей – загадывание и отгадывание загадок. Детские загадки имеют важную педагогическую функцию, формируя у детей навыки логического мышления, развивая их наблюдательность, память, смекалку, воображение. Есть загадки, ответ которых произносится хором всеми присутствующими. В виде рифмованных загадок описаны особенности 32 растений флоры Амурской области. Они написаны стихами, слово, являющееся ответом на загадку, является последим в стихотворной строке....
18 01 2026 5:21:25
Важным аспектом данного урока является выход за рамки узкопредметного восприятия изучаемого материала. Организация и проведение игры "Предприимчивость" направлена на развитие функции самореализации личности, на рост мотивации и познавательного интереса, а также на включение учащихся в самостоятельную деятельность. Созданные в игре реальные жизненные ситуации требуют разрешения с учетом экономических интересов и потребностей общества и экологической этики учащихся....
17 01 2026 14:24:58
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 ::
