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:
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
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....
17 04 2026 11:31:42
Нетрадиционная форма организации учебного процесса позволяет обобщить, закрепить изученный материал, а также исправить ошибочные представления и оценить степень усвоения изученного материала. Учебный материал дает возможность использовать полученные знания в повседневной жизни. Витамины – вещества, без которых нормальный обмен веществ невозможен. Недостаток витаминов приводит к гипо- и авитаминозам. Гипервитаминозы могут приводить к cмepти.
...
16 04 2026 19:45:33
При использовании мультимедиа-презентаций в процессе объяснения новой темы достаточно линейной последовательности кадров, в которой показаны самые выигрышные моменты темы. На экране появляются определения, схемы, которые ребята записывают в тетрадь, мне не приходится тратить время на повторение, успеваю рассказать больше. ...
15 04 2026 2:15:53
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....
14 04 2026 13:29:15
Урок посвящен раскрытию значения нервной системы, систематизации знаний о строении нейрона, углублению понятия о рефлексе, выяснению значения всех звеньев рефлекторного пути.
...
13 04 2026 3:46:33
Урок-игра обобщяет и проверяет знания учащихся о законах наследования и их цитологических основах, о закономерностях изменчивости, ее формах, о методах изучения наследственности человека....
12 04 2026 10:52:11
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....
11 04 2026 5:54:56
Данная работа ставит своими целями: повторить, закрепить и обобщить знания о строении клетки и её функциях; продолжить формирование умений сравнивать, обобщать, анализировать, делать выводы, аргументировать, работать в группе; развивать логическое мышление, творческие способности; убедить в важности изучения клетки для научно-технического прогресса.
...
10 04 2026 13:18:37
Урок-конференция по теме «Отряды млекопитающих: парнокопытные и непарнокопытные» построен в форме ролевой игры. Во время проведения урока учащиеся знакомятся с многообразием млекопитающих, с их значением в природе и жизни человека, необходимостью и мерами их охраны. При подготовке к уроку используется метод опережающих заданий. При рассказе о представителях данных отрядов учащиеся показывают подготовленные ими презентации....
09 04 2026 16:48:38
Сегодня перед учителем стоит задача не только развивать школьников, но и дать им самим сделать на уроке маленькое открытие. Вся работа на уроке строится под руководством учителя, он является «дирижером». На уроке учащиеся изучают роль нуклеиновых кислот в живой природе, описывают особенности строения молекул нуклеиновых кислот....
08 04 2026 12:25:53
Учащимся сложно выбрать специальность, поскольку о многих специальностях они ничего не знают. Проект профориентирует учащихся. Сопровождается презентацией....
07 04 2026 15:49:29
В трудах академиков А. Н. Северцова и И. И. Шмальгаузена выделены два направления эволюции: биологический прогресс и биологический регресс. Биологический прогресс проявляется у тех систематических категорий, которые оказываются наиболее приспособленными к окружающим условиям....
06 04 2026 10:17:48
Интеграция тем: «Генеалогический метод анализа и составление родословной» и «MS WORD. Вставка и форматирование графических изображений» дает возможность использовать приобретенные студентами знания и методику составления родословной во встроенном графическом редакторе офисных программ семейства MS Office....
05 04 2026 2:28:24
Генетика – это наука, о закономерностях наследования генетической информации и изменчивости организмов. Основоположник генетики – Грегор Мендель....
04 04 2026 18:47:42
Урок раскрывает значение и особенности строения зрительного анализатора, расширяет знания о строении и функциях глаза и его частей, знакомит с элементарными правилами ухода за глазами. Формирует навыки экспериментальной работы, работы в группах, развивает интерес и положительную мотивацию к предмету....
03 04 2026 6:50:22
Урок построен в форме групповой работы, что обеспечивает эффективное использование лабораторного оборудования в условиях недостаточного материального обеспечения. Урок предусматривает лабораторную работу, заполнение таблиц о функциях и составе крови. Перемещение групп в ходе урока обеспечивает динамичность урока, смену деятельности. Материалы урока включают задания для групп, маршрутные листы, контроль - презентацию для первичной проверки усвоения знаний.
...
02 04 2026 14:41:11
Использование информационно-коммуникативных технологий в современном обществе приводит к изменению приоритетов важности отдельных технологических умений. Такое изменение приоритетов, приводящее к отмеченному выше изменению понятия грамотности, сказывается и на изменении содержания образования. Использование информационных технологий может обеспечить существенную экономию учебного времени....
01 04 2026 17:51:38
Основная задача урока – формирование у учащихся познавательных универсальных учебных действий посредством освоения предметной информации, развитие критического мышления, творческих и коммуникативных способностей. Учащиеся самостоятельно получают информацию, переpaбатывают ее для получения необходимого результата, делают выводы....
31 03 2026 3:42:29
Цель урока – сформировать представление о многообразии земноводных; выяснить значение земноводных в природе и жизни человека....
30 03 2026 10:44:22
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....
29 03 2026 22:22:38
Урок для 5-го класса по естествознанию на основе интеpaктивного обучения, при котором учащиеся активно включаются в поиск нового знания через различные виды деятельности....
28 03 2026 10:45:57
Урок посвящен раскрытию значения нервной системы, систематизации знаний о строении нейрона, углублению понятия о рефлексе, выяснению значения всех звеньев рефлекторного пути.
...
27 03 2026 23:55:41
Гетерозис – это свойство организмов, которое хаpaктеризуется повышением выносливости и силы у потомков первого поколения в сравнении с родителями....
26 03 2026 16:55:11
Урок разработан в соответствии с задачами курса общей биологии, с акцентом на выделение закономерностей, положений биологических теорий и их прикладного значения, с учетом более высокого уровня самостоятельности и требований дидактики к работе над системой биологических понятий. Урок построен так, чтобы в нем присутствовали и творчество, и результаты.
...
25 03 2026 20:43:46
Цель урока: раскрыть многообразие земноводных в связи с приспособленностью их к обитанию в различных средах, показать значение земноводных в природе и жизни человека и необходимость их охраны....
24 03 2026 1:17:19
В ходе урока создается проблемная ситуация, формулируется проблема, выдвигаются версии решения проблемы, актуализация знаний, открытие нового знания, применение нового знания. Все этапы урока сопровождаются презентацией "Происхождение жизни на Земле". Подводятся итоги урока, следуют оценивание, рефлексия и домашнее задание....
23 03 2026 10:54:39
Презентация подготовлена к уроку биологии в 6-м классе. Она помогает закрепить знания о строении и значении цветка, плода; познакомить с разнообразием и классификацией плодов.
...
22 03 2026 19:20:35
У некоторых растений в процессе эволюции отдельные части побегов сильно изменились: листья, например, превратились в усики или колючки. Чем же может...
21 03 2026 3:24:20
Урок помогает выяснить, какую роль в жизни человека играет опopно-двигательная система и какова роль физической нагрузки.
...
20 03 2026 2:54:14
Глобальный хаpaктер экологических проблем свидетельствует о необходимости формирования экологической культуры населения как основы нового образа жизни. Особая роль в решении этого вопроса отводится школе. Создание системы целенаправленного формирования экологической культуры, в соответствии с Федеральным законом "Об охране окружающей среды", является целью национальной экологической политики в сфере образования....
19 03 2026 23:31:28
Оплодотворенные самки активно выползают (обычно, когда человек спит) из заднепроходного отверстия, ползают вокруг него и откладывают около 12 тыс. яиц....
18 03 2026 5:43:44
Данный урок биологии является обобщающим при изучении органов и систем органов животных. До того момента, когда учащиеся начнут изучать все системы органов более подробно, они должны себе чётко представлять, что является органом и системой. На этом уроке ребята не только вспоминают название систем органов, но и называют органы, представляющие каждую систему у разных групп организмов....
17 03 2026 2:19:34
Урок проводится с целью систематизировать и углубить знания о разнообразии цветковых растений. На уроке используется компьютер и мультимедийный проектор, с помощью которого учащиеся на ярких примерах знакомятся с интересными данными из жизни растений. Урок воспитывает любовь и бережное отношение к зеленому другу.
...
16 03 2026 10:19:41
Актуальность урока обусловлена проблемой формирования у подростков осознания необходимости изучения своего организма, способствующего формированию и укреплению здоровья. Автор знакомит учащихся с процессами физической и химической обработки пищи в ротовой полости, регуляцией слюноотделения, строением и типами зубов....
15 03 2026 7:35:56
Урок является первым при изучении темы «Размножение» в 9-м классе. Так как данная тема изучалась в 6-м классе, то учащиеся вспоминают и дополняют данную тему. На уроке предусмотрена работа с дополнительными источниками информации, работа в группах....
14 03 2026 0:20:42
Научно-исследовательская деятельность позволяет приобретать новые знания и применять их на пpaктике, формировать активную позицию учащихся. Как поддержать талантливых умных детей? Решение проблемы – организация исследовательской деятельности детей во внеурочное время учителем и консультантом – преподавателем вуза в кружке, которые помогают учащимся участвовать в российской научно-социальной программе для молодежи и школьников «Шаг в будущее» со своими научными работами....
13 03 2026 23:27:30
В современной социальной ситуации очень остро стоит вопрос занятости детей, умение организовать свой досуг. Как помочь ребёнку занять с пользой своё свободное время, дать возможность открыть себя наиболее полно? Как создать условия для творческого роста и поддержать пытливое стремление ребёнка узнать мир во всех его ярких красках и проявлениях? Именно эти вопросы поможет решить программа "Комнатное цветоводство"....
12 03 2026 18:54:48
Обобщающий урок в 9-м классе по теме «Кожа» позволяет не только расширить знания о гигиенических требованиях ухода за кожей и ее образованиями, но и способствует формированию познавательного интереса, профессиональному самоопределению....
11 03 2026 0:15:26
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....
10 03 2026 10:54:23
Мышечные ткани — это ткани, отличающиеся по структуре и происхождению, но имеют общую способность к сокращению. Состоят из миоцитов — клеток, которые могут воспринимать нервные импульсы и отвечать на них сокращением. Чем мышечное волокно скелетной мышцы отличается от гладкой мышечной ткани?...
09 03 2026 12:35:38
На данном уроке учащиеся узнают анатомо-физиологические понятия о сердечном цикле и автоматизме работы сердца.
...
08 03 2026 16:43:26
На представленном уроке повторяется ранее пройденный материал - развитие эволюции, понятия естественного отбора, движущие силы эволюции....
07 03 2026 3:37:45
Целью моей работы было разработать систему жизненных форм комнатных растений. Среди комнатных растений можно выделить те же жизненные формы, что и у растений, окружающих нас в естественных условиях. Поэтому изучение понятия жизненной формы станет возможным на уроке на примере комнатных растений....
06 03 2026 10:11:26
Обобщающий урок по теме «Цитология» с целью систематизировать знания учащихся о составе, строении клеток, процессах метаболизма различных видов; дать независимую комплексную оценку знаний по теме; подготовить учащихся к ЕГЭ....
05 03 2026 3:12:28
В статье отражается взгляд учителя биологии на данную проблему и приводится технологическая карта, показывающая реализацию определённых компетенций и называющая методы и средства, направленные на их формирование....
04 03 2026 19:37:13
Внеклассное занятие «Правильное питание – основа здоровья» проводится для учащихся 8-го класса, изучающих биологию человека, при изучении темы «Пищеварительная система». Древняя мудрость гласит: все болезни к нам приходят через рот. Действительно, правильное питание играет важную роль для сохранения здоровья. Что означает правильное питание, школьники узнают на данном мероприятии. Проведенное предварительное анкетирование привлечет интерес учащихся, ведь говорить они будут о том, как питаются сами....
03 03 2026 23:48:55
Урок-игра обобщяет и проверяет знания учащихся о законах наследования и их цитологических основах, о закономерностях изменчивости, ее формах, о методах изучения наследственности человека....
02 03 2026 15:27:23
Плеврококк – это одноклеточная водоросль, относится к низшим растениям (тело не разделено на отдельные органы – нет листьев, корней, стeбля). Представитель отдела Зеленые водоросли, класса Хлорофициевые....
01 03 2026 21:16:37
В разработке урока рассматривается работа учащихся в группах, что повышает их деятельность во время урока. Учащиеся дают ответ в соответствии с заданием для групповой работы. Возможно также распределение ролей внутри групп....
28 02 2026 18:10:10
Урок формирует у учащихся понятие о правильном питании, показывает актуальность проблемы питания в современном мире.
...
27 02 2026 15:45:16
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 ::
