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:
Перестройка образовательного процесса на принципах блочно-модульной технологии обучения позволяет детям учиться в полном соответствии со своими возможностями, использовать собственный опыт и других, приносит удовольствие, т. к. они видят результат своего труда. Цель урока: активизировать учебно-познавательную деятельность учащихся на уроках биологии....
28 12 2025 15:56:38
С помощью презентации возможно показать достаточное количество биотических взаимоотношений, не перегружая учащихся на уроке. Данная презентация может быть использована учителем и в курсе экологии и биологии 10–11-х классов.
...
27 12 2025 18:45:51
Цели урока – изучить структуру биогеоценоза и биоценоза на примере елового леса; рассмотреть показатели, хаpaктеризующие биоценоз....
26 12 2025 2:26:46
Деятельность человека — это мощный экологический фактор. В текущий период жизни планеты наибольшие преобразования в биосфере осуществляются человеком....
25 12 2025 3:56:14
Существуют удивительные организмы, которые занимают особое место в органическом мире. Их слоевище представлено гифами грибницы, обеспечивающей организм водой и минеральными солями, а одноклеточные водоросли обеспечивают их органическими веществами. Они называются лишайниками....
24 12 2025 20:47:23
Урок направлен на изучение наиболее распространенных видов соцветий. Прививает навыки в определении простых и сложных соцветий и в записи их схем. Раскрывает биологическое значение соцветий, формирует эстетическое отношение к окружающему миру....
23 12 2025 13:46:28
Программа элективного курса, имеющего профессионально-ориентированную направленность, предназначена для расширения кругозора учащихся основной школы через знакомство с основами фармакологии. Цель курса: формирование особой образовательной среды, в которой ребенок может удовлетворять свои познавательные интересы и компетенции, реализовать свой творческий потенциал, творческую активность, приобрести навыки самостоятельного труда....
22 12 2025 5:54:10
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....
21 12 2025 13:28:24
Курс "Невидимые" предназначен для учащихся 10 – 11-х классов, желающих углубить свои знания в области биологии, и является предметно-ориентированным. Материал курса значительно расширяет знания учащихся о микроорганизмах. Хотя этот материал и изучается в базовом курсе, но на него отводится небольшое количество часов, причем некоторые темы изучаются в среднем звене на недостаточном информационном и научном уровне.
...
20 12 2025 21:55:19
Предлагаемый материал целесообразно изучить на двух спаренных уроках. Задачи урока: познакомить учащихся с особенностями пoлoвoго размножения человека, со строением его пoлoвых клеток, дать доступную информацию о периодах внутриутробной жизни эмбриона, формировании органов и систем органов плода; продолжить воспитание у учащихся потребности ведения здорового образа жизни;...
19 12 2025 14:38:19
Представлен заключительный урок по курсу 8-го класса "Влияние курения на организм человека".
...
18 12 2025 22:59:16
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Разработка урока имеет целью ознакомление с разнообразием и хаpaктерными биологическими особенностями насекомых – вредителей культурных растений, их отрицательной ролью в пpaктической деятельности человека, а также раскрытие отрицательной роли насекомых как переносчиков возбудителей болезней человека и паразитов сельскохозяйственных животных....
17 12 2025 18:18:56
На уроке используется групповая форма работы. Такая технология проведения урока способствует развитию коммуникативных навыков, совместного поиска результата, а также овладением необходимыми знаниями, умениями при изучении данного объекта....
16 12 2025 21:14:54
Урок в 7-м классе представлен в виде технологической карты, составленной с учетом новых Федеральных Государственных Образовательных Стандартов. Учтены познавательные, коммуникативные, регулятивные и личностные универсальные учебные действия учеников....
15 12 2025 4:41:42
Знание учащимися элементарных основ систематики позволяет строить изучение отделов растительного царства и других царств в восходящем порядке, последовательно отмечать черты усложнения. Важно при этом подчеркивать естественный хаpaктер усложнения растений. На уроках, посвященных изучению бактерий, учащиеся знакомятся с их строением. Школьники узнают о широком распространении бактерий, убеждаются в большом их многообразии....
14 12 2025 10:52:36
Представлен материал конференции о взаимодействии растений, животных и природных условий в природных зонах Азии. Целью проведения конференции является продолжение формирования представления детей о связи компонентов природы....
13 12 2025 16:18:43
Инфузория имеет постоянную форму тела, эктоплазма снаружи уплотнена и образует пелликулу. Тело покрыто ресничками. Их насчитывается около 10-15 тыс....
12 12 2025 16:25:17
Первый из трёх уроков, отведенных на изучение голосеменных растений. Урок наглядно демонстрирует возможности УМК «Сферы» для реализации деятельностного подхода в обучении, применения ИКТ....
11 12 2025 13:31:56
Цели урока: создать условия для открытия учащимися особенностей работы сердца, способов регуляции работы сердца; способствовать развитию умения планировать предстоящую деятельность, находить способы решения проблем, оценивать достигнутое....
10 12 2025 8:22:42
Многообразие пород домашних животных и растений было создано по воле человека и в соответствии с его пожеланиями. Это и есть искусственный отбор....
09 12 2025 22:38:23
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....
08 12 2025 18:13:56
Урок знакомит учащихся с основными особенностями внешнего и внутреннего строения представителей типа Губки, их многообразием, значением в природе и жизни человека; способствует формированию у школьников познавательного интереса к процессу изучения различных типов животных; содействует воспитанию бережного отношения к природе и доброжелательных межличностных отношений....
07 12 2025 22:26:31
Урок помогает изучить состав крови - строение, функции клеток и плазма крови, познакомиться с группами крови. Способствует развитию навыков самообразования, умения работать с дополнительной литературой, формированию речевой культуры, умения общаться, выделять главное, анализировать, обобщать, формированию специальных медицинских знаний по теме.
...
06 12 2025 10:52:49
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....
05 12 2025 8:49:38
Интеграция предметов гуманитарного и естественнонаучных циклов таит в себе огромные возможности для развития личности ребенка. Использование музыки и живописных произведений на уроке биологии затрагивает эмоциональную сферу ребенка, служит стимулом к творческой деятельности, расширяет сферу актуального знания. Дидактические особенности урока связаны с формированием опыта поисковой деятельности, включением опыта группового творческого поиска в широкий контекст личного опыта учащихся....
04 12 2025 10:56:33
Урок изучения нового материала о строении клетки сопровождается рассказом учителя с элементами беседы, демонстрацией иллюстрированной презентации и заполнением учащимися структурно-логической схемы. В результате изучения данной темы учащиеся углубят знания о строении клетки, сформируют умения производить сравнительный анализ растительной и животной клетки, выработают навыки структурирования материала по теме урока.
...
03 12 2025 3:12:33
Цель урока: определить суть научных экспериментов по созданию нового типа безупречных граждан в годы революции и гражданской войны; дать представление о сложности и многообразии жизни, в которой за всё приходится отвечать самому. Для анализа представлены следующие произведения: Ч.Айтматов «Тавро Кассандры», роман М,Булгакова «Собачье сердце». На уроке проанализированы исследования Н.Кольцова, А.Богданова, И.Иванова, И.Павлова в области евгеники и экспериментальной биологии....
02 12 2025 20:33:42
Урок проводится в форме презентации. Для достижения целей используются информационные технологии, позволяющие получить знания в интересном, доступном виде. Урок строится на творческой деятельности учащихся, самостоятельном добывании знаний и представлении на публике.
...
01 12 2025 10:46:22
Представлен конспект урока с компьютерной поддержкой и организацией работы с текстами в малых группах.
...
30 11 2025 21:26:52
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....
29 11 2025 2:38:39
Направляемые на фестиваль сценарии и материалы выступают против асоциальных явлений и могут быть использованы для проведения внеклассных мероприятий для детей среднего школьного возраста. Все материалы пропагандируют здоровый образ жизни. ...
28 11 2025 7:22:50
Экологическая сценка для школьного кукольного театра способствует воспитанию у дошкольников и младших школьников интереса, чуткости, любви, бережного отношения к родной природе. Дети приобретают навыки правильного поведения на природе, умение заботиться о растениях, которые являются частью природы планеты Земля. Декорации, музыкальное сопровождение вызывают интерес к выступлению, а школьным артистам приносят радость и удовлетворение, возможность проявить свои творческие способности....
27 11 2025 16:58:50
Использование этой технологии позволяет значительно разнообразить уроки естественно-научных дисциплин. Основная идея технологии «Обучение в сотрудничестве» - учиться вместе.
...
26 11 2025 9:21:58
На уроке дети узнают великую тайну растений – поглощать солнечную энергию и превращать ее в химическую энергию органических веществ (процесс фотосинтеза). По ходу урока обучающиеся делают выводы о значении фотосинтеза для всех живых организмов на Земле....
25 11 2025 10:54:52
Урок проводится в форме игры-путешествия. Его можно проводить в 5-м классе по природоведению при изучении темы «Жизнь на Земле», в 6-м классе по биологии после изучения царств Бактерии, Грибы, Лишайники, а также как внеклассное мероприятие. Урок помогает закрепить знания учащихся о разнообразии живых организмов в биосфере, о классификации растений и животных, о пpaктическом использовании живых организмов....
24 11 2025 10:11:59
Один из сложнейших вопросов, стоящих перед биологией, - установить принципы, управляющие развитием живых организмов. В связи с этим возникает и ряд частных вопросов: что может повлиять на процесс индивидуального развития? Каковы последствия взаимодействия организма и факторов среды его развития? Существуют ли механизмы сохранения целостности и постоянства внутренней среды организма? На эти вопросы постарались найти ответы ученики в ходе подготовки к уроку.
...
23 11 2025 21:50:37
Элементы АСО на уроке биологии позволяют учащимся овладевать приемами самостоятельной работы, самоконтроля, взаимоконтроля, исследовательской деятельности, умением добывать знания, обобщать и делать выводы, фиксировать главное в свернутом виде. В качестве примера предлагается вариант использования элементов АСО при изучении темы «Побег. Строение и значение побега»....
22 11 2025 9:12:14
Обобщающий урок с применением игровой технологии. Игровая технология способствует развитию двигательных, интеллектуальных, трудовых, психологических видов деятельности....
21 11 2025 23:20:11
Урок знакомит учащихся с формами пoлoвoго и бесполого размножения животных. На уроке вводятся новые понятия: «раздельнополые организмы», «гермафродиты», «почкование». В ходе урока формируется представление о преимуществе пoлoвoго размножения....
20 11 2025 9:48:53
Основная цель решения задач по генетике состоит в освоении новых приёмов логического анализа ситуаций, в исследовании того, как меняется проявление общих законов в зависимости от тех или иных конкретных условий. Тема заключает в себе широкие возможности для организации пpaктических работ (составление родословной по сказке А.С. Пушкина, роль врача в медико-генетической консультации составляющего родословную пробанда).
...
19 11 2025 13:27:16
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.
...
18 11 2025 8:34:13
Урок биологии с учетом требований компетентностного подхода развивает познавательные, регулятивные, коммуникативные универсальные учебные действия. Учащиеся самостоятельно работают с источниками информации, выполняют лабораторную работу. Используются проблемный метод, рефлексивный, создается ситуация успеха....
17 11 2025 3:42:37
У педагога есть два способа: можно использовать дидактический материал из копилки, подключить воображение или креативных учеников. В методике преподавания биологии часто используется такая активная форма обучения, как сочинение дидактических сказок (как учителем, так и учащимися). Разнообразить работу помогает сочинение дидактических небылиц....
16 11 2025 4:18:55
В данной статье представлена разработка урока по теме "Пищеварение в ротовой полости" с использованием мультимедийной презентации....
15 11 2025 20:55:14
Урок-путешествие по окружающему миру, где в игровой форме развивается познавательная деятельность учащихся, умение согласованно работать в комaнде....
14 11 2025 6:50:47
Цель урока: закрепить, повторить, расширить знания учащихся по теме "Клетка - функциональная и структурная единица живого"....
13 11 2025 12:51:58
Урок призван познакомить учащихся со строением плодов, их разнообразием и функциями, формировать умения работать с природными материалами, сравнивать их, развивать бережное отношение к природе, работать с учебниками. Урок с показом слайдов рассчитан на 40 минут....
12 11 2025 23:48:49
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.
...
11 11 2025 4:43:41
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....
10 11 2025 17:37:50
Растения при всей своей красоте все же могут быть опасными для их владельца. Всем известны положительные качества, которые им свойственны, они улучшают и наполняют помещение кислородом, дарят нам эстетическую красоту. Но есть такие растения, которые лучше не держать в квартире, особенно если у вас есть дети и домашние питомцы....
09 11 2025 8:51:51
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
Урок изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"
Значение животных в природе и жизни человека