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 работы: показать роль насекомых как переносчиков возбудителей болезней человека и паразитов сельскохозяйственных животных, используя элементы технологии РКМЧП (развитие критического мышления через чтение и письмо)....
25 10 2026 19:55:45
По внешнему виду млекопитающие очень разнообразны, что связано с разными условиями жизни, способом питания и поведения. Но все-таки, все системы органов у млекопитающих имеют общее строение и функциональные возможности....
24 10 2026 17:29:26
Данный открытый урок имеет просветительскую направленность с целью познакомить обучающихся с охраняемыми территориями Одинцовского района, формируя у них бережное отношение к природе, экологическую культуру, личное отношение к проблемам окружающей среды. Этот урок может использоваться как самостоятельное занятие, в рамках цикла краеведческих занятий, а также как элемент урока в различных учебных курсах при изучении вопросов экологии и охраны природы....
23 10 2026 5:40:37
С каждым годом для детей и взрослых растет число творческих конкурсов, турниров, олимпиад, на которых можно попробовать свои силы, заниматься исследовательской деятельностью, выбирать тему в интересующей отрасли знаний. В текущем тысячелетии целью человека и общества в целом должно стать осознанное цельное саморазвитие каждой личности....
22 10 2026 6:31:35
Работа написана с целью методических рекомендаций для учителей биологии в вопросах правильного применения дидактических игр на любом из этапов работы на уроке. В работе даны рекомендации, когда нужно применять дидактические игры для достижения наилучшего результата, когда не следует этого делать. ...
21 10 2026 23:36:11
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....
20 10 2026 10:11:24
Предложенный учащимся проект по теме "Основы селекции. Биотехнология" является межпредметным, т.к. дает возможность приобретения компетентности в сфере биологии, основ селекции, биотехнологии и информационных технологий. Стимулирует осмысление значения селекции как науки и биотехнологии, мер по охране здоровья....
19 10 2026 3:39:23
В статье обосновывается необходимость использования в образовательном процессе не только современных источников информации, но и традиционных, например, экспозиций и выставок музеев.
Знакомство с образовательным потенциалом петербургских музеев нецелесообразно без подключения к этой работе родителей. В статье определяются функции учителя и родителей при осуществлении этой внеурочной деятельности.
Автор статьи показывает, как происходит «зачин» данной работы, обосновывается дальнейший ее план, описываются основные формы отчетности....
18 10 2026 3:23:31
Предложены авторские варианты планирования межпредметных связей в темах курса «Человек и его здоровье», 8-й класс. Интегрированный урок (биология, физика и химия), представленный в данной работе, проводился с целью обобщения, изучения и закрепления материала по теме. Урок рассчитан на два академических часа....
17 10 2026 11:59:29
Данный материал повествует о том, как готовился в Правдинской общеобразовательной школе № 2 проект «Экология и здоровье человека». Проект разpaбатывался силами учащихся одиннадцатых классов, на базе которых было создано в школе научное общество.
...
16 10 2026 13:24:44
Данный урок знакомит учащихся с новыми понятиями – "генетически модифицированные организмы", "генетически модифицированные продукты", историей их появления, методами получения и изучения. Учит в реальной жизни определять в пищевых продуктах данные ингредиенты. Знакомит с мнениями ученых относительно пользы или вреда для человека этих продуктов.
...
15 10 2026 3:36:55
Предложенный учащимся проект по теме "Основы селекции. Биотехнология" является межпредметным, т.к. дает возможность приобретения компетентности в сфере биологии, основ селекции, биотехнологии и информационных технологий. Стимулирует осмысление значения селекции как науки и биотехнологии, мер по охране здоровья....
14 10 2026 12:48:45
Данный урок включает в себя применение мультимедийных технологий, что позволяет более широко и наглядно продемонстрировать карту звездного неба, расположение созвездий, помогает работать учителю совместно со всем классом по карте звездного неба, дополняя свой рассказ изображением слайдов....
13 10 2026 9:52:46
Урок по теме "Строение и свойства веществ" является вторым в изучаемой теме. Материал урока подобран так, чтобы учащиеся могли активизировать знания о веществе и сформировать новые. Урок несёт большую информационную нагрузку, т.к. происходит формирование первоначальных знаний (о молекулах, расположении молекул в веществах, зависимости свойств веществ от молекулярного строения), которые будут расширяться и углублляться на последующих уроках....
12 10 2026 2:23:43
Урок биологии по теме «Двойное оплодотворение». Учащиеся узнают новый материал и закрепляют ранее полученные знания по темам «Цветок» и «Плод». Ведется с применением ИКТ....
11 10 2026 19:56:58
Задачи образования в современных условиях невозможно решить, используя устаревшие методы обучения. Все больше возрастает роль хорошо организованной учебной деятельности учащихся на уроке, деятельности, помогающей учащимся самим осваивать приемы работы с натуральными объектами, микроскопами и другими приборами, отбирать нужные им знания....
10 10 2026 4:31:35
Урок-конференция проводится с участием старшеклассников научного общества (НОСТ) с использованием результатов проведенных опытов. Ослабление средств защиты организма приводит к обострению инфекционных заболеваний. Вывод: здоровье дается нам бесплатно, но когда его теряешь, платишь большие деньги.
...
09 10 2026 4:46:42
Раскрывается взаимосвязь среды обитания рыб и их поведения в мировом океане. Расширяется кругозор учащихся о многообразии рыб....
08 10 2026 21:52:54
Вашему вниманию предлагается урок-путешествие на тему "Витамины". Основной акцент урока сделан на важность здоровья человека, на необходимость вести здоровый образ жизни. Сосредоточено внимание на необходимости употрeбления витаминов людьми, живущими в условиях Крайнего Севера....
07 10 2026 4:31:15
В течение последних лет наше методическое объединение учителей естественных наук работает над темой «Интегрированный подход в изучении естественных наук с применением информационных технологий». В ходе реализации этой темы нами был дан ряд уроков в разных классах с применением ИКТ.
...
06 10 2026 19:11:52
Конспект и приложения к уроку относятся к разделу общей биологии и могут быть использованы для проведения занятий как в 9-м, так и в 11-м классе. Статья затрагивает понятие «вид» и его основные критерии. Материал не только дает новую тему, но и расширяет биологический кругозор учащихся, развивает способность к систематизации знаний....
05 10 2026 14:56:59
На уроке формируются знания о строении и функции глаза и его частей, о гигиене органа зрения. Для активизации познавательной деятельности используются задания пpaктического хаpaктера, на основе которых обучающиеся делают выводы, как сберечь своё зрение....
04 10 2026 18:36:25
На уроке формируется устойчивый интерес к новой научной дисциплине. Дети находят связь изучаемого в 5-м классе природоведения с другими науками. При изучении новых терминов выявляется словообразовательный фундамент греко-латинских слов. Работа с текстом учебника знакомит с методическим аппаратом и выpaбатывает внимательность при изучении новой информации....
03 10 2026 13:20:23
Интегрированный урок-пpaктикум проводится в 9-м классе при изучении темы «Моделирование и формализация» (информатика) и темы «Классификация живого мира» (биология). Задачи урока: построить иерархическую модель на графах, отражающую классификацию живого мира; определить систематическое положение современного человека. Для построения классификации живого мира применяется программа «Построитель деревьев», которая размещена на диске к учебнику Н.Д.Угриновича....
02 10 2026 22:17:16
Учитель вводит в урок пpaктические действия анализирующего хаpaктера. Пpaктическая работа активизирует и направляет внимание и деятельность детей на активный поиск частей цветка. И после проверки знаний выясняется, что у учащихся имеются четкие представления о строении цветка.
...
01 10 2026 9:49:28
Целью урока является развитие знаний учащихся о системе органов кровообращения. В ходе урока используется мультимедийный проектор. На каждом этапе урока подводится итог и резюмирование материала. Урок разнообразен по формам работы учащихся, по используемым методам изучения, обобщения ЗУНов.
...
30 09 2026 6:44:53
Урок проводится по основным стадиям технологии РКМЧП: вызов, осмысление, рефлексия. Основная образовательная цель: закрепить и актуализировать ранее изученный материал по теме.
...
29 09 2026 13:46:56
Цель урока – обеспечить усвоение учащимися знаний о процессах газообмена в легких и тканях, о взаимосвязи дыхательной и кровеносной систем. Урок направлен на развитие познавательной активности, самостоятельности, на формирование навыков работы с источником информации, с тестами. ...
28 09 2026 22:23:22
Состояние здоровья, средняя продолжительность жизни населения в России на сегодняшний день вызывает тревогу. При однообразном физическом труде работает только одна группа мышц и в возбуждении находится только один участок ЦНС, что приводит к его утомлению. Автор предлагает во избежание утомления на уроках применять чередование видов деятельности, использовать физкультминутки, релаксационные упражнения, сеансы исцеляющей музыки....
27 09 2026 3:58:21
Цель урока: знакомство с особенностью строения жизнедеятельности бактерий; выяснение значения бактерий в природе и для человека....
26 09 2026 11:38:23
Цель урока: расширить и углубить знания учащихся о классе насекомых путем изучения строения насекомых различных отрядов; формировать на основе полученных знаний умения определять принадлежность насекомого к определенному отряду....
25 09 2026 15:14:42
Разнообразные формы внеклассных мероприятий способствуют появлению интереса к предмету анатомии. Яркие формы проведения, загадочные вопросы требуют знания анатомических понятий. Это вызывает у студентов поисковый интерес и способствует формированию интереса к изучаемой дисциплине, развивает самостоятельность, творческие способности, активизирует познавательную деятельность, формирует профессиональный интерес, способствует закреплению и углублению знаний, развивает логическое мышление....
24 09 2026 3:21:43
Цели урока: с помощью маленького прекрасного насекомого - бабочки углубить знания по разным предметам; пробудить интерес детей и семьи к данной теме; создать условия для развития и саморазвития ребенка....
23 09 2026 15:55:35
Работа представляет собой внеклассное мероприятие по литературе и биологии, целью которого является показать интеграцию двух предметов во внеурочной деятельности. Были поставлены следующие задачи: расширение кругозора учащихся; развитие творческих способностей и эстетического вкуса учащихся; воспитание любви и бережного отношения к родной природе....
22 09 2026 22:27:57
Целью интегрированного урока биологии и информатики является активизация познавательной деятельности учащихся, отработка навыков поиска информации в Интернете, умение систематизировать полученные знания и предоставить отчет о своей работе в виде презентации.
...
21 09 2026 22:14:52
Достижение высоких результатов образования возможно тогда, когда технологии дифференцированного обучения будут строиться на основе психологических закономерностей усвоения и развития учащихся с разным уровнем познавательных возможностей....
20 09 2026 14:41:44
На уроке использовалась технология критического мышления с учетом личностно ориентированного подхода к учащимся. Используются различные методы: словесные, наглядные, пpaктические, устного и письменного контроля и самоконтроля. Различные формы организации познавательной деятельности активизируют позицию ученика....
19 09 2026 3:49:55
На данном уроке дети знакомятся с внешним и внутренним строением сердца человека....
18 09 2026 3:50:47
Как обычный урок сделать необычным, как неинтересный материал представить интересным? Эти и многие другие вопросы задает, наверное, каждый учитель, приходя в класс. Каждый решает эту проблему по-своему. Что же можно сделать в этой ситуации? Автор на уроках использует различные современные технологии, одной из которых является применение ИКТ....
17 09 2026 21:14:28
На уроке биологии исследуется рост и развитие растений посредством экспериментальных работ....
16 09 2026 2:17:56
Статья предназначена учителям биологии 9-х классов, работающих по учебнику А.А. Каменского «Биология. Введение в общую биологию и экологию. Разработан урок обобщения знания учеников по теме «Молекулярный уровень: общая хаpaктеристика»; в ходе урока дети должны доказать, что эти знания нужны представителям многих профессий. Разнообразные приемы и методы способствуют активизации умственных способностей учащихся повышают интерес к изучению предмета....
15 09 2026 11:52:28
Игра «Тело человека» является обобщающей, уместна на уроке как промежуточный контроль знаний, закрепления и повторения пройденного, так и на районных предметных неделях для групп талантливых учащихся. Игра состоит из 13 разнообразных этапов. Игру отличают работа с микроскопом, скелетом, ребусами, кроссвордом, терминами и логическими цепочками. Пpaктическая часть в игре посвящена определению артериального давления (используя тонометр)....
14 09 2026 5:45:45
Урок раскрывает особенности строения и жизнедеятельности систем внутренних органов в связи с жизнью земноводных в воде и на суше. Он состоит из следующих модулей: мотивационная беседа, интрига, воспоминание, изучение нового материала, действенное закрепление и раскрытие интриги....
13 09 2026 14:22:18
Каждый день мы засыпаем и видим сны. Загадка сновидений издревле волновала умы человечества. В мастерской осуществляется попытка анализа собственных сновидений, попытка понять многогранный метафорический смысл снов....
12 09 2026 17:24:10
В представленной разработке главный принцип - максимальная самостоятельность учащихся в познавательном процессе при организации разнообразия видов деятельности. Используя данную методику, можно проектировать индивидуальную образовательную траекторию учащегося, позволяющую осуществлять самообучение, регулировать не только темп работы, но и содержание учебного материала.
...
11 09 2026 3:38:58
В статье рассматривается принцип разработки дидактических игр на основе компьютерной презентации на примере игры "Приключения в Королевстве Хлебных злаков", созданной педагогами МОУДОД ЦДОД "Созвездие" г. Воронежа. Рассматривается структура игры, ее образовательный потенциал, особенности использования в учебном процессе. Для создания игр данного типа не требуется знания основ программирования, что предоставляет педагогам значительные возможности для обогащения педагогической среды....
10 09 2026 20:55:49
Здоровьесберегающие технологии снимают эмоциональное напряжение в течение урока. Сочетание различных цифровых образовательных ресурсов позволяет заинтересовать учащихся изучаемым материалом, активизировать работу на уроке....
09 09 2026 3:55:22
В работе проводится оценка качества питания учащихся в школе и даются рекомендации учителям и родителям....
08 09 2026 13:36:30
Элективный курс "Основы медицинской генетики" предназначен для учащихся 11-го класса, желающих углубить свои знания по генетике человека.
...
07 09 2026 22:17:52
Систематизация педагогического наследия учителей в Виртуальном музее биообразования России....
06 09 2026 11:28:56
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 ::
