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:
В статье представлена разработка урока, предусмотренной учебной программой 6-го класса. На уроке учащиеся знакомятся с сущностью процесса фотосинтеза, с понятиями автотрофы и гетеротрофы. Новые знания учащиеся добывают сами, используя текст учебника....
14 01 2026 6:46:14
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: познакомить с классификацией класса земноводные, особенностями внешнего и внутреннего строения земноводных; познакомить с происхождением класса; классификацией земноводных; изучить особенности строения земноводных....
13 01 2026 3:22:26
В настоящее время актуальны исследования, выясняющие роль лишайников как компонентов биоценозов и степень их участия в регулировании отношений между компонентами и в энергетических процессах биогеоценоза. Лишайники широко распространены по земному шару – от полярных холодных скал до раскаленных камней пустынь. Они являются существенными компонентами растительного покрова равнинных и горных тундр и отчасти таежных лесов. Проведена исследовательская работа по изучению лишайников Тугулымского района. Собранный материал может использоваться на уроках биологии и краеведения....
12 01 2026 11:21:22
Урок является подготовительным этапом для написания контрольной работы по теме "Земля", построен в игровой форме. Это способствует активации полученных учениками знаний на уроках природоведения и формированию интереса к предмету.
...
11 01 2026 21:31:23
На уроке используются различные виды деятельности учащихся: изучение нового материала в виде лекции, пpaктическое закрепление нового материала на лабораторной работе. Материал достаточно широко охватывает спектр знаний о биохимии ферментов и их роли в организме, имеет пpaктическую направленность при обучении спортсменов училища.
...
10 01 2026 3:24:30
Исследователь лаборатории биолигического поведения университета Нанси Дидье Дезор, изучая поведение крыс, поместил в одну клетку шесть особей с целью изучить их плавательные способности. Единственн…...
09 01 2026 3:14:56
«Ткани растений» — одна из сложных, но и одна из основополагающих тем Ботаники. ЕГЭ часто встречаются вопросы именно на эту тему. Во многих учебниках и пособиях она дается поверхно…...
08 01 2026 17:55:22
Интегрированное занятие по биологии и ЛФК формирует общие представления о жизненной емкости легких и факторах, влияющих на ее формирование. В качестве рефлексии учащимся предлагаются логические тесты на установление причинно-следственных связей (тесты составлены одним из учеников). На занятии предусмотрена пpaктическая часть, индивидуальная работа, в парах и группах....
07 01 2026 4:34:40
Урок проводится с целью дать учащимся представление о генетике; познакомить их с историей открытия законов генетики; объяснить понятия «наследственность», «изменчивость», принципы решения генетических задач; применить теоретические знания на пpaктике при решении задач; сформулировать законы Г.Менделя. ...
06 01 2026 8:44:53
Существует 2 вида деления - прямое и непрямое. Соматические клетки размножаются непрямым путем, гаметам или пoлoвым клеткам присущ мейоз (прямое деление)....
05 01 2026 7:47:13
Урок учит детей не только основам рационального питания, и позволяет узнать отношение ребят к своему здоровью, обосновывает необходимость приема растительной и животной пищи, еще раз напоминает основные гигиенические правила....
04 01 2026 10:47:25
В статье рассказывается о том, как учителю создать и использовать в работе такие Интернет-ресурсы, как собственный сайт, блог, веб-портфолио, wiki-страницы, кабинет сетевого сообщества. Также описываются различные программы, которые могут помочь учителю в работе с Интернет-ресурсами....
03 01 2026 10:49:39
Урок биологии с применением проблемного подхода для развития интеллектуальных и творческих способностей учащихся.
Моей целью как учителя является формирование саморазвивающейся, умеющей принимать самостоятельные правильные решения личности, то есть субъекта деятельности, производящего самого себя. Мотивация, приносящая ребенку радость познания, вызывает устойчивый интерес к учебе....
02 01 2026 9:53:42
Цель урока – сформировать представление о многообразии земноводных; выяснить значение земноводных в природе и жизни человека....
01 01 2026 22:28:20
Данная разработка может быть полезной для учителей, использующих технологии открытого образования на уроках и во внеурочной деятельности. Игра в технологии "Дебаты" по теме "Содержание птиц в неволе недопустимо" проводится в качестве обобщающего урока и позволяет решить следующие задачи: закрепить и актуализировать полученные ранее знания, овладеть новыми знаниями; способствует формированию культуры спора, терпимости; способствует развитию интеллектуальных и творческих способностей; способствует формированию навыков совместной деятельности. В статье приводится подробное описание игры и структуры кейсов утверждающей и отрицающей сторон. ...
31 12 2025 20:27:25
В работе представлены вариативные разработки уроков по теме «Вегетативное размножение крупнолуковичных цветочных культур». Использованный теоретический и пpaктический материал основан на опыте собственных исследований, осуществленных на агробиостанции Мичуринского государственного педагогического института....
30 12 2025 15:45:59
Урок биологии в 7-м классе проводится при изучении темы «Тип члeнистоногие». Для актуализации знаний и мотивации школьников на уроке используется компьютерная презентация.
...
29 12 2025 19:26:38
Данный урок – урок изучения нового материала по технологии развития критического мышления, в основе которого лежит самостоятельная работа учащихся с различными источниками информации. Такой подход позволяет развивать критическое мышление школьников....
28 12 2025 17:15:43
Цели урока: с помощью маленького прекрасного насекомого - бабочки углубить знания по разным предметам; пробудить интерес детей и семьи к данной теме; создать условия для развития и саморазвития ребенка....
27 12 2025 6:55:50
Урок биологии включает развивающие задания по теме. Предложены упражнения на сравнение, анализ, синтез, установление причинно-следственных связей (логика) и умение делать выводы....
26 12 2025 10:18:16
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....
25 12 2025 3:10:24
Школа оторвана от жизни во многих отношениях. Применяя проектный метод, можно попытаться в некоторых местах перекинуть "мостики" через эту пропасть....
24 12 2025 6:43:27
Введение технологии кейс-стади связано с реализацией компетентностного подхода в образовании и требует смены парадигмы мышления в сторону системно-деятельностного подхода. Урок интересен тем, что переpaбатывается огромный массив информации, и в уроке появляются два кейса (кейс документов и кейс решения проблемной ситуации)....
23 12 2025 16:41:42
Урок по биологии с использованием компьютерных презентаций....
22 12 2025 15:40:33
Для реализации компетентностного подхода работа выстроена поэтапно. При повторении изученного материала учащиеся делают вывод о значение пoлoвoго размножения как важного шага в ходе эволюции всех живых организмов. Выдвигают гипотезы о способах размножении низших растений, результат сравнивают с учебником. Совершенствуют умения чтения и построения схем, анализа, обобщения полученной информации, делают выводы, проявляя степень самостоятельности....
21 12 2025 7:19:33
По внешнему виду млекопитающие очень разнообразны, что связано с разными условиями жизни, способом питания и поведения. Но все-таки, все системы органов у млекопитающих имеют общее строение и функциональные возможности....
20 12 2025 15:17:13
На уроке рассматриваются различные приспособительные особенности живых организмов и относительный хаpaктер адаптации, раскрывается механизм и роль приспособления. ...
19 12 2025 22:35:44
Данный урок является заключительным по теме "Пищеварение". Провожу его в виде конференции, она закрепляет и обобщает изученный материал по данной теме. Учащиеся в нетрадиционной форме общаются, расширяя знания, а тест, предлагаемый в конце урока, позволяет выяснить, не слишком ли много жира употрeбляют сами учащиеся....
18 12 2025 5:19:35
В данной статье рассматриваются варианты критериев оценивания различных видов работ учащихся на уроке и дома, которые наиболее часто используют учителя биологии.
...
17 12 2025 19:56:42
Представлен конспект урока экологии в 10-м классе по теме "Экологические факторы"....
16 12 2025 20:59:21
Одной из задач изучения раздела биологии "Многообразие живых организмов" является воспитание убежденности в бережном отношении к окружающей природе. Эта задача является сквозной при изучении курса. Урок изучения нового материала. Форма проведения: устный журнал....
15 12 2025 7:26:41
Урок с целью познакомить учащихся с особенностями строения, жизнедеятельности шляпочных грибов, многообразием грибов,
правилами сбора, сохранения грибницы и т.д.
...
14 12 2025 10:27:45
Завершающий урок в теме «Дыхание» (9-й класс) позволяет осуществить межпредметные связи. Рассматриваются вопросы химии, биологии, экологии и профилактики здорового образа жизни. Решаются задачи: повторение и закрепление основных понятий темы, умение наблюдать, сравнивать, делать выводы. Использована деловая игра (экологи, врачи) и групповая форма работы. Контроль знаний осуществляется при помощи тестирования, устного опроса, заполнения таблиц, составления логических схем....
13 12 2025 19:52:57
На уроке рассматривается ода Ломоносова «Вечернее размышление о Божием величестве при случае великого северного сияния». На примере показывается, что научные труды Ломоносова не только прокладывали пути современному знанию, но и устремлены в будущее, к нам. По ходу урока учащиеся работают в электронном конспекте....
12 12 2025 3:50:56
Материал позволяет систематизировать изученный материал, организовать самостоятельную исследовательскую деятельность, работать с понятиями в системе их применения, реализуя межпредметные связи. ...
11 12 2025 16:57:15
Урок изучения новой темы, на котором формируется представление о развитии опopно-двигательной системы человека, выявляются особенности скелета человека, связанные с прямохождением и трудовой деятельностью....
10 12 2025 10:27:59
Вирусы имеют особое место в системе живой природы, занимая пограничное положение между живым и неживым. Задача учителя состоит в том, чтобы, использовав личный опыт учащихся, расширить их представления о вирусах, придать знаниям учащихся научный хаpaктер. Урок построен в технологии «Развитие критического мышления через чтение и письмо» и направлен на формирование у учащихся сознательного отношения к себе и миру, подразумевающего самостоятельную, осмысленную позицию, повышение коммуникативного потенциала личности....
09 12 2025 5:49:40
Цель урока: изучить и закрепить знания о многообразии насекомых, значение в природе и жизни человека. В течение урока учащиеся познакомятся с некоторыми отрядами насекомых, их значением. В урок включен региональный компонент: знакомство учащихся насекомыми, занесенными в Красную Книгу Республики Татарстан. В конце урока закрепляется изученный материал в форме викторины, комaндной игры....
08 12 2025 13:14:44
На уроке природоведения с использованием презентации MS Power Point в доступной форме изучается экологический материал по природным сообществам и экосистеме. Для учащихся приготовлен раздаточный материал, в котором излагаются краткий конспект урока и задания для закрепления материала....
07 12 2025 23:27:52
На уроке по теме "Успехи селекции" учащиеся обобщают фактический и теоретический материал
по основам селекции. Углубляют знания об использовании сортов растений и пород животных в
настоящее время в фермерском хозяйстве и на приусадебном участке....
06 12 2025 15:43:28
В данной разработке представлен материал, хаpaктеризующий ланцетника и сравнение его с беспозвоночными животными, что позволяет убедиться в значении ланцетника как переходной формы между беспозвоночными и позвоночными животными. ...
05 12 2025 2:31:31
Рукокрылые – относятся к классу млекопитающие. Способны летать, благодаря видоизмененным передним конечностям и используют полет как основной способ перемещения....
04 12 2025 4:22:56
На занятии используются проблемные вопросы и задания, построенные на содержании учебного материала, учитель тем самым способствует развитию проблемного мышления у школьников. Учебный материал разбивается на 3–4 части, к которым конструируются проблемные задания. Урок становится ярче, если используются компьютерные технологии, урок помогает учащимся овладевать новыми способами поиска информации.
...
03 12 2025 12:50:54
Учащиеся самостоятельно открывают третий закон Г.Менделя. При этом отpaбатываются навыки решения генетических задач, полученные в 9-м классе. Задачи учителя осуществлять контроль и оказывать помощь при затруднении в решении задач и формулировке выводов....
02 12 2025 12:30:40
Разработка урока позволяет в игровой форме и на научной основе сформировать у учащихся понятие о воздушном питании растений, раскрыть роль зеленых насаждений для биосферы, расширить кругозор. Ученики с удовольствием играют роль ученых, проводят опыты, делают выводы и эксперименты для доказательства воздушного питания у растений. Материалы урока позволяют научить детей сравнению, обобщению и помогают развитию интереса к предмету....
01 12 2025 16:41:18
Способ диалектического обучения основан на диалектике идей (преобразование сознания), отношений (преобразование общества), средств (орудий) труда (преобразование природы). Ученики переходят от сообщенных знаний к выводным. Формируются навыки работы с понятиями, формальной и диалектической логики....
30 11 2025 7:16:33
Познавательный интерес – глубинный внутренний мотив, основанный на свойственной человеку врождённой познавательной потребности. Отсутствие интереса у школьников – показатель серьезных недостатков в обучения. Именно благодаря интересу знания могут стать движущей силой развития интеллекта и важным фактором воспитания всесторонне развитой личности....
29 11 2025 8:38:44
Интеллектуально-развлекательная игра для учащихся 5–6-х классов. Данное мероприятие нацелено на углубление знаний учащихся об окружающем мире (о растениях и животных). Развивает интерес и познавательную активность детей. Формирует умение работать в коллективе, а также умение принимать самостоятельное решение....
28 11 2025 17:25:11
Урок представлен групповым проектом. Каждая группа работает над определённой проблемой, выдвигает гипотезу и в ходе работы подтверждает или опровергает её. Группа «Историки» освещает историю переливания крови; группа «Медики» рассказывает о групповых факторах крови; группа «Генетики» решает пpaктические задачи; группа «Социологи» рассказывает о результатах анкетирования; группа «Служба крови» освещает проблемы донорства....
27 11 2025 9:13:39
Цель урока: сформировать представление о влиянии условий среды на строение листа.
...
26 11 2025 2:31:46
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"