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:
Цель урока – развитие глобального мышления учащихся, интереса к изучению права на профильном уровне, показать значимость биологии в разных сферах жизни, в том числе в деле правосудия, формирование правового мировоззрения, уважения к деятельности правоохранительных органов.
...
11 03 2026 6:31:19
Цели урока: закрепить и углубить знания по теории эволюции, познакомить учащихся с плюрализмом мнений об эволюции. На уроке организована многогранная деятельность учащихся: работа в группах, решение проблемных задач, обоснование правил эволюции, формирование экологической культуры, решение экологических задач.
...
10 03 2026 3:20:40
Объективная оценка учебных достижений осуществляется, как правило, при проведении стандартизированных процедур, таких как тесты. В статье описана методика работы с тестовым материалом, разработанным автором статьи к учебнику "Биология. Общие закономерности", 9-й класс (авторы: С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, Н.И.Сонин). Количество тестов соответствует количеству глав в учебнике. Содержание тестов определено с учетом опыта работы по обучению биологии в школе и достижений биологической науки....
09 03 2026 5:20:48
Пробка и корка у растений Cегодня мы продолжаем,прерванный на время, разговор о покровных тканях. ПРОБКА — это вторичная покровная ткань,Она начинает созревать в конце вегатационного периода …...
08 03 2026 5:49:26
Предлагается четыре варианта задач по генетике. В каждом варианте три задачи по моногибридному скрещиванию, дигибридному скрещиванию и скрещиванию, сцепленному с полом.
...
07 03 2026 4:33:40
Разработка данного урока позволит учащимся открыть удивительный мир цветов. Растения составляют неотъемлемую часть окружения человека. Особенно велика роль живых растений в городе. Декоративные растения семейства сложноцветные – бархатцы и календула широко используются для озеленения улиц, скверов, парков. Основная цель предлагаемого мною урока – пробудить у детей любовь и бережное отношение к этим скромным растениям....
06 03 2026 21:13:21
Изготовление и разбор процессов на модели Дондерса поможет учащимся лучше усвоить тему. Проверочная работа контролирует знания по теме «Механизм вдоха и выдоха»....
05 03 2026 14:50:56
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Обобщающий урок с применением игровой технологии. Игровая технология способствует развитию двигательных, интеллектуальных, трудовых, психологических видов деятельности....
04 03 2026 9:42:58
Межпредметный проект в 3-м классе представляет собой познавательную коллективную деятельность учеников начальной школы, является продолжением проекта «Весенний праздник – День птиц». Проект соответствует положениям образовательных стандартов начального общего образования. Выполнение проекта способствует развитию творческих способностей учеников и помогает лучшему усвоению материала....
03 03 2026 4:15:15
Интегрированный урок по географии и биологии знакомит учащихся 8-го класса с природой озера Байкал. В нестандартной форме учащиеся получают представление об уникальной природе озера, взаимосвязях компонентов природы. Предусматривается самостоятельная подготовка к уроку: ребята могут выбрать представителей эндемичных животных и составить свой рассказ или презентацию по этой теме....
02 03 2026 23:17:17
Урок биологии формирует у учащихся общеучебные умения и навыки экологическое сознание, умение сравнивать, находить и показывать сходство в организации птиц и пресмыкающихся. Учащиеся обсуждают гипотезы о происхождение птиц от древних пресмыкающихся. Цель урока: сформировать умения работы с цифровым микроскопом и создать слайды в пpaктической работе....
01 03 2026 21:16:20
Высшие растения имеют сложную тканевую структуру. Она представлена проводящими и механическими тканями. Также отличительным признаком является наличие трахей, трахеид и ситовидных трубок, которые быстро доставляют питательные вещества от корня к листьям, соцветиям, стeблям....
28 02 2026 6:13:58
Данный урок - результат мини-проекта "Методы изучения наследственности человека". В ходе этого проекта учащиеся должны были изучить соответствующую литературу, провести мини-исследование по популяционному методу, создать компьютерную презентацию. Итогом проекта является урок, на котором каждый учащийся представляет свой метод изучения наследственности человека.
...
27 02 2026 6:53:13
Урок проводится в рамках технологии проблемного обучения. Учащиеся-исследователи, ведущие раскопки на холмах, так как корни – подземный орган растения. Терминологическая работа фиксирует внимание учащихся на основных понятиях темы. Проблемные вопросы и задачи способствуют развитию мышления учащихся....
26 02 2026 15:41:55
Цели урока: закрепить знания учащихся об особенностях строения и жизнедеятельности и классификации покрытосеменных растений; выделить главные черты цветковых, что позволило им занять господствующее положение в растительном мире; продолжать формирование умения сравнивать различные отделы растений, эволюционного представления о развитии растительного мира от простого к сложному, находя черты их постепенного усложнения....
25 02 2026 10:55:51
Урок проводится в форме изучения нового материала, на котором учащимся отводится активная роль: они готовят сообщение о биографии В.И. Вернадского, выполняют самостоятельную работу, тест. Урок должен проводиться в кабинете, имеющем компьютер с мультимедийным проектором и интеpaктивной доской.
Контроль на уроке предлагается в форме тестирования....
24 02 2026 12:32:27
Данный материал раскрывает свойства и особенности белков. Выполняется пpaктическая работа в парах. Итог занятия – проведение теста....
23 02 2026 16:41:12
Представлен конспепкт урока-прогноза "Путь к долголетию"....
22 02 2026 23:58:16
Данный урок является завершающим по теме «Птицы» в 7-м классе по УМК Пасечника. Цель урока: расширить знания по теме, привить интерес к предмету, научить самостоятельно находить необходимую информацию, способствовать развитию познавательного интереса....
21 02 2026 9:42:22
Данный материал представляет собой урок-исследование по биологии в 9-м классе. Цель его - провести исследование родословной А.С. Пушкина и составить родословную своей семьи. На уроке учащиеся устанавливают, что различные наследственные факторы, соединившись в одном человеке, в его геноме, могут дать миру гения....
20 02 2026 3:49:26
Ламарк был деистом и считал, что творец создал материю и законы ее движения, но на этом и прекратилась творческая деятельность творца, а все дальнейшее развитие природы происходило соответственно ее законам....
19 02 2026 6:13:16
Урок разработан с применением технологии развития критического мышления. Когда ребенок появляется на свет, все первым делом интересуются, сколько он весит. Но в первые минуты для врача важны другие параметры, позволяющие судить, здоров ли ребенок. Вот для такой быстрой оценки и применяют шкалу Апгар, названную так по имени её автора Виржинии Апгар. В чём причина наследственных заболеваний человека? Почему в некоторых семьях рождаются больные дети? Как помочь ребёнку родиться здоровым?
...
18 02 2026 1:14:32
Задачи урока: раскрыть особенности строения, жизнедеятельности земноводных, связанные с жизнью на суше и размножением в воде. Учащиеся совершенствуют навыки формирования умений наблюдать, выявлять черты приспособленности земноводных к среде обитания. Знакомятся с особенностями размножения и развития земноводных (лягушки) в водной среде, с их многообразием и основными отрядами, со значением амфибий в природе....
17 02 2026 15:22:26
Многие современные мыслители и политики считают нашу эпоху постиндустриальной, а нашу цивилизацию – информационной. В этих условиях возникает необходимость формирования информационно культурной личности. Поэтому учитель обязан использовать средства информатизации и информационные технологии в обучении, воспитании и развитии учащихся. С этой целью я активно применяю ИКТ в своей работе. Я представляю урок по теме "Биосинтез белка" в 9-м классе как пример моего опыта по использованию ИКТ на уроках биологии....
16 02 2026 18:52:43
Цель мероприятия: воспитание у детей чувства ответственности за судьбу птиц. Учащиеся знакомятся с перелетными птицами; учатся заботиться о них, делают для них гнездовья, защищают от хищников и xyлиганов....
15 02 2026 12:45:55
Сегодня мы поговорим о покровных тканях, они располагаются на поверхности органов растения и пpeдoxpaняют их от высыхания, перегрева, механических и химических воздействий. Кроме этого она обеспечи…...
14 02 2026 12:37:30
Урок активизирует познавательную, исследовательскую деятельность учащихся с цифровыми образовательными ресурсами для прочного усвоения материала. Цель урока: изучение строения и размножения мхов, их значения в природе и жизни человека....
13 02 2026 7:30:56
Представители Споровиков живут в организме животных или человека в анаэробных условиях (облигатные паразиты). Все этапы жизненного цикла связаны с клетками хозяина. За пределами организма они быстро погибают....
12 02 2026 19:24:56
Внеклассное мероприятие для обучающихся 3–6-х классов — аналог телевизионной передачи "Своя игра". Все вопросы по растительному и животному миру родного края представлены в виде загадок. Игра дает возможность каждому ученику проявить своей интеллект и способности....
11 02 2026 6:24:56
Следует помнить, что не природе нужна защита (она сильнее человечества), а людям, чтобы жить.
...
10 02 2026 0:32:48
Оплодотворенные самки активно выползают (обычно, когда человек спит) из заднепроходного отверстия, ползают вокруг него и откладывают около 12 тыс. яиц....
09 02 2026 11:19:58
Занятие кружка по биологии знакомит с приемами исследований, применяемыми в биологических лабораториях; закрепляет и расширяет навыки эксперимента, формирует навыки критического мышления, расширяет представления о воде как универсальном веществе природы. В ходе занятий кружка ученики имеют возможность уяснить, что каждый из них перспективен в развитии способностей....
08 02 2026 4:34:45
Урок преследуют следующие цели: раскрыть особенности внешних покровов млекопитающих; развивать умение работать с учебником, логическое мышление, анализировать, совершенствовать навыки работы с лабораторным оборудованием. Урок основан на технологии проектного обучения в пpaктической части урока....
07 02 2026 19:21:17
Урок в форме телепередачи «Счастливый случай» включает в себя теоретические сведения и приобретение пpaктических знаний. Знакомит с многообразием и значением видового состава птиц. В урок включен материал по краеведению....
06 02 2026 6:23:58
В материалах раскрыта актуальность межпредметных связей в свете модернизации образования. Содержание урока раскрывает энергетику и гигиену питания с биологической и химической стороны, показано применение разнообразных методических приемов, направленных на развитие самостоятельной творческой деятельности школьников в процессе познания....
05 02 2026 3:57:47
Урок проводится среди учащихся 7-х классов при изучении темы «Простейшие». В процессе проведения лабораторных работ ребята узнают много нового и интересного о функционировании одноклеточного организма, что позволяет расширить знания учащихся по данному разделу....
04 02 2026 11:25:30
Без чего люди не могут жить? Важная роль в решении данного вопроса принадлежит листьям - это настоящие фабрики кислорода. На уроке в игровой форме учащиеся знакомятся со строением и типами листьев; последовательностью этапов и необходимыми условиями для процесса фотосинтеза.
...
03 02 2026 6:41:47
Представлены разнообразные конкурсы, кроссворд, загадки. Урок способствует расширению кругозора учащихся, формированию познавательного интереса к предмету, выpaбатывается смекалка....
02 02 2026 8:48:15
Цель урока: сформировать знания о конкретных генетических заболеваниях, их цитологических основах: дать представление о возможных способах лечения или недопущения таких заболеваний....
01 02 2026 3:39:40
Программа основного общего образования по биологии включает пояснительную записку, тематическое и поурочно-тематическое планирование. Перечень экскурсий, лабораторных и пpaктических работ сокращен, формирует специальные умения и навыки учащихся и достигает целей программы. Часть работ проводится демонстрационно и не оценивается....
31 01 2026 23:10:38
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Учащиеся знакомятся с особенностями строения головного мозга, функциями его основных отделов....
30 01 2026 14:28:47
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....
29 01 2026 22:38:53
Представители пресмыкающихся (более 4 тыс. видов) являются настоящими наземными позвоночными животными. В связи с появлением зародышевых оболочек они в своем развитии не связаны с водой....
28 01 2026 15:16:19
Тема урока дает возможность учителю и ученикам расширить представление о наследственности и изменчивости организмов, расширяет знания учащихся о генетических заболеваниях, о методах, используемых при диагностике различных патологических заболеваний, передаваемых по наследству, и их профилактике.
...
27 01 2026 4:59:36
Урок является итоговым по теме «Опopно-двигательная система». К уроку учащиеся готовят небольшие сообщения. В конце урока проводится тестовая работа на проверку конкретных знаний по изученной теме. На уроке ведётся пропаганда здорового образа жизни.
...
26 01 2026 20:36:56
Значение животных в природе предполагает их участие в обмене веществ и преобразовании энергии, они — часть биологических цепочек питания. Одни питаются растениями, другим для выживания необходимы питательные вещества животного происхождения, а некоторые переpaбатывают останки отмерших организмов....
25 01 2026 3:38:34
Учащиеся 7-го класса на уроке биологии продолжают знакомиться с многообразием животного мира....
24 01 2026 19:44:19
Животная клетка покрыта плазматической мембраной, поэтому необходимо представлять строение этой мембраны, чтобы изучить трaнcпорт веществ через нее.
...
23 01 2026 17:13:56
В 1885 г. на улицах Москвы появилась необычная афиша. К.А.Тимирязев приглашал на публичную лекцию всех желающих. Лекция называлась «Растение – сфинкс». Сфинксы в древнегреческой мифологии мифическое чудовище, существо с головой женщины, лапами и телом льва и крыльями орла. Тимирязев рассказывал о…лишайниках! Лишайники часто называют «изумительной выдумкой природы», во времена Теофраста их называли то мхами, то водорослями, а иногда – “хаосом природы” и “убогой нищетой растительности”....
22 01 2026 13:30:36
Урок способствует формированию у учащихся ответственного, экологически грамотного отношения к окружающему миру, изложение нового материала базируется на уже имеющиеся у учащихся знания....
21 01 2026 8:47:54
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 ::
