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 является расширением темы "Природные зоны Африки". При его подготовке используется большое количество дополнительного материала: музыка, слайды, сообщения учащихся. Подобное изложение материала повысит интерес учащихся к изучаемым темам и улучшит усвоение предмета. Данный материал может быть использован и во внеурочное время, и для подготовки предметной недели по естественным наукам....
13 10 2026 10:13:48
Учащиеся знакомятся с оптимальными условиями всхожести семян (благоприятные условия), изучают методику закладки опыта, учатся ставить опыты при изучении семян....
12 10 2026 7:23:59
Цель: рассмотреть деятельность человека, анализируя его созидательную и разрушительную роль в природе и обществе, используя полученные знания на уроках биологии, обществознания, истории.
...
11 10 2026 1:12:21
Проблемное обучение - это особый тип организации учебной работы на уроке, позволяющий активизировать познавательную деятельность учащихся и добиваться от них более осмысленного и прочного овладения знаниями. Глухие и слабослышащие дети в сотрудничестве с педагогом охотно используют различные способы решения поставленных проблем, учатся строить простейшие объяснительные гипотезы и модели....
10 10 2026 10:53:51
В работе представлоена интеллектуальная игра, посвященная 15-летнему юбилею заповедника "Хакасский" и 90-летию заповедного дела в России....
09 10 2026 20:46:36
Представлен конспект заключительного урока по теме "Царство Грибы. Значение грибов в природе и в жизни человека"....
08 10 2026 14:38:55
Представляю один урок из системы уроков биологии с применением ИКТ. Для его проведения нужны: компьютерный класс, сеть Интернет, ресурсы школьной медиатеки. Урок можно провести при изучении биологии по различным программам. Представленная презентация (составлена по материалам электронного учебника "Открытая биология 2,6"), экономит время при подготовке к занятиям, дает учителю готовый материал и достаточно иллюстраций для проведения урока в классах с базовым и углублённым изучением курса, развивает у детей интерес к предмету. Её можно демонстрировать на экран или загрузить на компьютеры через локальную сеть, как удобнее учителю и ученикам....
07 10 2026 9:55:39
Выбор методов оценки качества знаний всегда является ключевым при реализации той или иной образовательной программы. Для более успешного и объективного подхода необходимо, чтобы система контроля учебных достижений обучающихся была разноплановой: с одной стороны, ориентированной на проверку знаний и умений, с другой – на выявление творческих способностей и эмоционально-ценностного отношения к изучаемым процессам....
06 10 2026 22:43:45
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Методическая разработка представляет собой презентацию-игру для учащихся 8-х классов, состоящую из 40 слайдов. Игра знакомит подростков с классификацией профессий, с некоторыми профессиями биологической направленности в занимательной форме, способствует профессиональной ориентации подростков, побуждает к самостоятельному выбору профессии....
05 10 2026 4:45:57
Макроэволюционные процессы возможны только благодаря микроэволюционным. Макроэволюция в отличие от микроэволюции ведет к образованию новых родов, семейств, классов, всех высших таксонов. Микроэволюция обеспечивает изменения только внутривидовые и популяционные....
04 10 2026 5:19:15
Пластиды — органоиды, специфичные для клеток растений. Они имеются в клетках всех растений, за исключением бактерий, грибов и некоторых водорослей....
03 10 2026 9:20:22
В статье представлен вариант проведения урока по изучению семейства цветковых растений. При проведении урока проводится лабораторная работа по определению растений семейства с использованием презентации.
...
02 10 2026 8:24:17
Цель урока: познакомить учащихся с ролью опopно-двигательной системы человека, раскрыть особенности строения и химического состава костей. Показать взаимосвязь строения костей с выполняемой ими функцией. Выяснить, за счет чего происходит их рост....
01 10 2026 15:20:22
Интеллектуальная игра для учащихся 7-х классов в рамках интеграции биологии и географии. Игру можно провести как мероприятие предметной недели естественного цикла в школе или в рамках внеклассной деятельности. Игра интересна тем, что затрагивает разносторонние знания учащихся, развивает логическое мышление, прививает интерес к предметам, развивает здоровый дух соперничества....
30 09 2026 22:28:18
Рыбы служат источником лекарственного рыбьего жира, богатого витамином A и D, рыбного клея, кожи, рыбной муки, используемой на корм скоту....
29 09 2026 4:22:29
Урок изучения нового материала, в ходе которого используются диалогический и эвристический методы, эксперимент и моделирование процесса свертывания крови....
28 09 2026 12:54:42
Раздел является одним из наиболее сложных для понимания в школьном курсе общей биологии. В экзаменационной работе ЕГЭ по биологии данный раздел проверяется на базовом, повышенном и высоком уровне, что требует от выпускников не только воспроизводить свои знания, но и уметь применять их в новой ситуации. Урок обобщения знаний направлен на развитие умений обобщать и анализировать информацию, давать аргументированную оценку суждений....
27 09 2026 14:37:40
Живые растения и выделенные из них эфирные масла занимают важное место в улучшении воздушной среды мест, где работает, учится и отдыхает человек. Их применение как по отдельности, так и совместно позволяет не только подавить вредную микрофлору воздуха: патогенные бактерии, грибы, вирусы; улучшить химический состав воздуха, увеличивая количество О2 и уменьшая СО2, и физическое состояние его молекул, ионизируя их, повышая содержание легких отрицательных ионов со снижением тяжелых, что необходимо для здоровья человека....
26 09 2026 17:45:26
В статье приведена разработка обобщающего урока по теме «Птичий базар»....
25 09 2026 8:20:50
Информация урока расширяет представление учащихся о многообразии живых организмов. Знакомит с особенностями строения и жизнедеятельности лишайников в доступной форме. На уроке продолжается совершенствование навыков работы с информацией учебника, природными объектами. Большое внимание уделяется изучению природы Псковского края....
24 09 2026 1:42:13
На уроке учащиеся раскрывают особенности внутреннего строения кишечнополостных животных на примере гидры пресноводной; обеспечиваются знаниями об особенностях внешнего строения кишечнополостных; рассматривают их классификацию; формируются умения сравнивать животных между собой; выделять общие хаpaктерные признаки; показывается пpaктическая значимость знаний; прививается любовь к природе, всему живому, что нас окружает....
23 09 2026 7:46:50
Урок биологии в 8-м классе проводится с использованием презентации и готового мультимедийного учебного пособия. Ученикам не даются готовые сведения по новой теме, они работают с текстом учебника и интеpaктивным диском. При закреплении материала используются кадры презентации с утверждениями "да" или "нет".
...
22 09 2026 19:40:34
Невозможно представить себе повседневную жизнь русского человека без чашки чая. Почему чашка чая обладает притягательной силой домашнего уюта, можно понять, только изучив особенности русской традиции чаепития. Изучение традиции чаепития с историческим материалом имеет познавательное, нравственное значение, формирует интерес у учащихся к русской истории, традициям, культуре, изучению чайного этикета....
21 09 2026 12:13:43
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....
20 09 2026 6:36:38
Урок знакомит учащихся с классификацией копытных млекопитающих, особенностями их строения и средой обитания. Использование на уроке ИКТ повышает познавательный интерес к предмету. Ученики осознают необходимость охраны копытных млекопитающих на примере животных своего региона....
19 09 2026 2:27:26
Цель урока: изучить особенности генетического определения пола у различных групп организмов, а также наследование некоторых признаков сцепленных с полом....
18 09 2026 21:21:22
Использование информационных технологий на уроке позволяет расширить и разнообразить его содержание, сделать более наглядным и интересным, повысить качество образования, способствует развитию интереса к предмету....
17 09 2026 22:22:55
В результате цветения образуются плоды. Однако плоды не смогут завязаться.если не произойдет опыление. Опыление Перенос пыльцы с пыльников тычинок на рыльце...
16 09 2026 15:55:44
Цельурока: изучить механизм деления клеток с применением моделирования; сформировать понятие об универсальных способах деления клеток – митозе, мейозе; продолжить формирование познавательной активности учащихся, умение самостоятельно добывать знания, выделять главное, анализировать, сравнивать....
15 09 2026 0:29:49
Урок позволяет раскрыть особенности строения и образа жизни птиц разных экологических групп.
...
14 09 2026 0:15:55
Моделируя в ходе работы возможный фенотип своего будущего ребенка, учащиеся становятся на уровень научного прогнозирования собственной жизни. Необычный способ оформления результатов – в виде детского портрета – провоцирует творческое воображение, предполагает использование учащимся элементов художественного творчества. Цель работы: повторение и закрепление основных генетических закономерностей; развитие интереса к пpaктическому применению генетики....
13 09 2026 1:58:42
Экологический слет направлен на формирование обобщенных знаний и познавательных умений, устойчивого интереса к биологии и экологии, расширение кругозора, поднятие общего культурного уровня учащихся. Материал конкурсов слета связан с базовыми курсами биологии основной средней школы и является их естественным дополнением.
...
12 09 2026 0:54:41
Заключительный урок проводится в форме игры-соревнования. Позволяет в занимательной форме провести смотр знаний учащихся и проверить их теоретические знания. Развивает интерес к предмету и познавательную активность учащихся....
11 09 2026 21:54:33
Растительный мир Земного шара богат и многообразен, насчитывает более 500тыс. видов. Среди них встречаются мельчайшие микроорганизмы и гигантских размеров деревья. Некоторые виды тропических лиан и морских водорослей достигают 100 и более метров в длину....
10 09 2026 13:30:21
Формирование критического мышления подразумевает развитие у учащихся отношения к миру, к себе на основе самостоятельной, осмысленной позиции, повышение коммуникативного потенциала личности. Урок построен в стратегии "Зигзаг" (название отражает нелинейный, зигзагообразный хаpaктер работы с информацией), в основе которой лежит идея взаимообучения.
...
09 09 2026 10:39:27
На уроке учащиеся знакомятся с гигиеной воздушной среды, возможными нарушениями дыхания, узнают приемы оказания первой помощи при нарушении дыхания, показания к искусственному дыханию....
08 09 2026 10:31:54
Использование презентации, мультимедийного проектора, учебного электронного пособия, опopных схем, условных знаков, алгоритмов действия при решении генетических задач, игры на уроке позволяет быстро вовлечь учащихся в работу, оптимально организовать их деятельность, обеспечивая обратную связь.
...
07 09 2026 5:37:51
Педагог должен не только давать знания, но и учить детей добывать эти знания. Модульное обучение предполагает формирование у учащихся навыков самообразования, переводит учителя из режима информирования в режим консультирования и управления. Сущность модульного обучения: ученик самостоятельно достигает целей учебно-познавательной деятельности в процессе работы над модулем – целевым функциональным узлом, в который объединены учебное содержание и приемы учебной деятельности по овладению этим содержанием....
06 09 2026 15:31:48
Представленный урок относится к контрольно-обобщающим и проводится в группах. Цели урока: проверка знаний, полученных по темам курса "Биология 8-й класс" "Кровь" и "Система кровообращения". Выработка навыков коллективного мышления, логики, выполнение санитарно-гигиенических норм, умения работы с компьютером. Воспитание привычек здорового образа жизни и потребность физического совершенствования....
05 09 2026 6:13:43
В статье представлена разработка урока по данной теме.
...
04 09 2026 1:50:23
Опopно-двигательная система человека - это совокупность костей скелета, хрящевой ткани и прикрепленных к ним связок, мускулатуры, которые вместе обеспечивают поддержание позы, перемещение, выполнение активных движений....
03 09 2026 5:52:33
Проблема нарастания динамики социально-экономической активности приобретает в настоящее время глобальный хаpaктер и требует от школы обновления структуры.
Элективные курсы предлагают выход за рамки традиционных учебных предметов.
...
02 09 2026 16:18:41
Плод формируется из завязи пестика после оплодотворения и является хаpaктернейшим органом цветкового растения. Функции плода - защита нежных тканей развивающегося семени от воздействия различных нeблагоприятных условий....
01 09 2026 22:59:41
Этот курс является продолжением элективного курса "Как мозг учился думать", вошедшего в сборник Фестиваля педагогических идей 2005/2006 г.
Он служит для пpaктического подтверждения теории Павлова И.П. о рефлекторном механизме приспособительного поведения и теории функциональных систем Анохина П.К., а также для компенсации недостаточности знаний об индивидуальных особенностях видовых зрительных сенсоров животных.
...
31 08 2026 9:58:19
Урок экологии в рамках регионального компонента БУП реализуется в 8-9-х классах общеобразовательной школы. Основные технологии - информационно-коммуникативная, игровая, метод групповой работы. Содержательно рассматриваются факторы и последствия загрязнения водоемов. Может использоваться и во внеклассной работе.
...
30 08 2026 18:24:53
В статье указываются дидактические принципы, обеспечивающие реализацию системно-деятельностного подхода в школе. Определяется значение системно-деятельностного подхода в образовательном процессе. Приводятся примеры реализации системно-деятельностного подхода обучения в эколого-биологическом лицее. Уделяется внимание основным результатам обучения и воспитания при системно-деятельностном подходе в обучении агротехнологии....
29 08 2026 15:21:57
Учеными давно уже установлен факт неодинакового участия правого и левого полушарий мозга в осуществлении психических функций. У человека существует специализация полушарий - многие высшие функции мозга выполняются одним из них. Создание в школе неравных условий для развития детей, относящихся к каждому из этих типов, из-за "удобства" организации образовательного процесса не только безнравственно, но и может надолго задержать процесс. На уроках биологии можно легко создать условия для успешной учебной деятельности детей с разным типом полушарной активности....
28 08 2026 13:40:11
Данные уроки можно использовать с целью формирования устойчивого интереса к предмету посредством применения компьютерных технологий; формирование пpaктических умений и навыков при выполнении заданий. Уроки рассчитаны для индивидуальной или групповой работы.
...
27 08 2026 14:37:40
Урок является начальным при изучении темы. Используется личностно-ориентированный и проблемный подходы, позволяющие учащимся найти ответы на вопросы происхождения человека и его месте в системе органического мира.
...
26 08 2026 5:30:35
Микроэволюция – это процесс перестройки генофонда популяций под влиянием внешних факторов, в результате чего появляются новые виды....
25 08 2026 18:23:35
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 ::
