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:
В статье приведен разбор ошибок в ответах участников заочного тестирования по биологии. Материал взят из тестов «Биология-9» и «Биология-11» и структурирован по следующим разделам биологии: ботаника, зоология, анатомия и физиология человека, экология, теория эволюции, общая биология....
18 04 2026 20:46:53
Урок выясняет происхождение древней группы животных – пресмыкающихся и объясняет значение современных рептилий....
17 04 2026 5:34:40
Проект развивает познавательный интерес и творческую способность учащихся; формирует экологический стиль мышления. Воспитывает у учащихся пpaктико-ориентированные отношения к жизнедеятельности. Этическое и эстетическое воспитание детей на поэтических высказываниях отечественных писателей и поэтов. Мероприятие проводится по итогам творческих заданий, которые выполняли группы учащихся. Учитель предлагает идеи, советует, косвенно руководит деятельностью каждой группы....
16 04 2026 6:20:26
Самодельная игра домино «Угадай семейства растений» закрепляет изученные растения разных семейств и их признаки. Игра позволит учащимся лучше запомнить основных представителей семейств. Играть можно одному или в группе....
15 04 2026 22:10:48
Интегрированный урок по географии и биологии по теме «Приспособления живых организмов к среде обитания на примере Южных материков». Урок развивает и углубляет знания о многообразии строения и приспособленности к условиям жизни; раскрывает существенные признаки понятия «природная зона»....
14 04 2026 6:23:43
По теме "Tрaнcпорт веществ" проводится контрольно-обобщающий урок "Кровь и кровообращение". В течение урока учащиеся показывают знание терминов по данной теме, выполняют тестирование. Урок проходит плодотворно, все ученики за урок получают оценки....
13 04 2026 19:19:20
Важным аспектом данного урока является выход за рамки узкопредметного восприятия изучаемого материала. Организация и проведение игры "Предприимчивость" направлена на развитие функции самореализации личности, на рост мотивации и познавательного интереса, а также на включение учащихся в самостоятельную деятельность. Созданные в игре реальные жизненные ситуации требуют разрешения с учетом экономических интересов и потребностей общества и экологической этики учащихся....
12 04 2026 6:42:10
При обучении биологии использование компьютера эффективно на уроках изучения нового материала, при отработке умений и навыков (обучающее тестирование), при проверке знаний учащихся, а также во время проведения биологического пpaктикума. В статье я представляю свой опыт использования ИТ на уроке биологии по теме "Вирусы"....
11 04 2026 4:39:56
Урок закрепления и обобщения знаний, полученных на предыдущих уроках, лучше всего провести в виде игры. В этом случае учащиеся в лёгкой, непринужденной форме повторяют, систематизируют и обобщают материал, изученный ими раньше.
...
10 04 2026 7:26:41
Чтобы уметь отвечать на географические вопросы, ученики должны уметь собирать информацию из ряда источников различными путями. Технологическая карта урока по теме "Реки" предполагает развитие у учащихся общеучебных и специальных умений и навыков работы с разными источниками информации, использование компьютерной поддержки процесса обучения, применения технологии критического мышления....
09 04 2026 5:49:15
Урок с использованием технологии деятельностного подхода к обучению.
...
08 04 2026 21:28:49
У учащихся формируется представление о грибах как особом царстве живой природы и стабильный интерес к экологической обстановке в своей местности. Они знакомятся с видами грибов, учатся различать съедобные и несъедобные грибы, прививают навыки экологической культуры, выpaбатывают потребность поддержания собственного экологического здоровья....
07 04 2026 11:45:38
Цель урока: сформировать общее представление о бактериях, их строении, жизнедеятельности, основных отличиях про- и эукариотических клеток. Урок развивает коммуникативные, регулятивные, общепознавательные, личностные УУД: самостоятельное формулирование темы и цели урока, осознанное построение фраз, умение сличать свою работу с эталоном, обнаружение отклонений, коррекция, самооценка, взаимооценка, умение находить эффективные способы решения заданий....
06 04 2026 11:27:57
Урок составлен на основе технологии развития критического мышления, где реализуется схема "вызов - осмысление - размышление". Стратегиями урока являются основные приемы - кластер и таблица "Знаю - Хочу знать - Узнал". На уроке также используются приемы: ключевые слова, инсерт-чтение с маркировкой текста, синквейн - форма письменной рефлексии.
...
05 04 2026 9:18:18
Сценарий сказки можно использовать при подготовке внеклассного мероприятия по биологии, ОБЖ, классного часа по профилактике курения.
...
04 04 2026 13:47:22
На уроке учащиеся знакомятся со строением цветка, многообразием строения цветов, их значением в жизни растений. Расширяются знания обучающихся о разнообразии цветковых растений....
03 04 2026 2:10:42
Урок-исследование разработан для учащихся 6-х классов общеобразовательных школ, в программу которых включена новая дисциплина «валеология». В процессе учащиеся знакомятся с принципами рационального питания, рассчитывают количество затраченной энергии в сутки, составляют буклет-меню «Суточный рацион питания», который является продуктом урока.
...
02 04 2026 3:39:41
Наш проект является примером того, что достаточно простые методики могут позволить точно и объективно исследовать водные объекты в условиях школы.
...
01 04 2026 1:38:17
Урок знакомит учащихся с обменом и значением белков, жиров и углеводов. Сопровождается презентацией....
31 03 2026 19:12:32
Вашему вниманию предлагается развивающая игра по биологии "Брейн-ринг". Подобные игру способствуют лучшему запоминанию материала учениками и заинтересованности в предмете.
...
30 03 2026 17:46:49
Урок изложения нового материала, который позволяет сформировать у учащихся 10-го класса представление о вирусах как неклеточной форме жизни, их особенностях строения и жизнедеятельности, а также о профилактике и мерах борьбы с вирусами – возбудителями болезней человека. Урок помогает учащимся развивать умения анализировать, обобщать и систематизировать полученные знания. В ходе урока учащиеся осваивают умения самостоятельно изготовлять ватно-марлевые повязки, необходимые при эпидемиях гриппа....
29 03 2026 20:53:30
Цели урока - формирование новых биологических понятий: эры, периоды, динозавры - древние пресмыкающиеся....
28 03 2026 17:30:57
Урок призван дать понятие учащимся об осанке как правильном положении тела, способах предупреждения искривления позвоночника, сформировать понятие «плоскостопие», рассказать о способах предупреждения и лечения плоскостопия....
27 03 2026 8:46:36
На уроке учащиеся знакомятся с химическим составом, строением и свойствами костей, учатся оформлять результаты мыслительных операций в устной и письменной форме....
26 03 2026 8:52:54
Дополнительный иллюстративный, аудио- и видеоматериал на уроках биологии. Использование информационных технологий, т.к. только они способны сочетать разные виды подачи информации и дают возможность познакомиться вместе с детьми с миром, таким далеким от нас....
25 03 2026 23:10:17
Данный урок является первым в теме «Жизнь растений» курса биологии 6-го класса по учебнику В.В. Пасечника «Биология: Бактерии. Грибы. Растения.» московского издательства «Дрофа»....
24 03 2026 7:59:18
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....
23 03 2026 22:39:49
Целью данного урока является расширение и углубление знания учащихся о генетических особенностях различных способов размножения; определение зависимости жизненного цикла вида от особенностей размножения организмов, среды обитания, способов существования и жизненных форм.
...
22 03 2026 23:41:37
Урок формирует знания о химическом составе клетки, разнообразии и свойствах неорганических и органических веществ, входящих в состав клетки у учащихся. Презентация помогает сделать урок насыщенным, зрелищным и интересным....
21 03 2026 15:29:20
Коллективный способ обучения (авторы А.Г. Ривин, В.К. Дьяченко) основан на педагогике сотрудничества: сотрудничества по линии учитель–ученик и ученик–ученик. Коллективным способом обучения является такая его организация, при которой обучение осуществляется путем общения в динамических парах, когда каждый ученик учит каждого. Внедрение данной технологии позволяет использовать множество преимуществ. Учебный процесс организуется так, что каждый ученик активно действует в процессе всего занятия. У учащихся выpaбатываются навыки совместной работы. ...
20 03 2026 13:38:54
Вода всегда присутствует в клетке. Она обеспечивает сложные процессы жизнедеятельности. Без воды клетка погибает. Испарение воды листьями Вода поступает в...
19 03 2026 20:15:36
"ИСУД" (индивидуальный стиль учебной деятельности ученика) является частным случаем развивающего обучения. Эта технология специально спроектирована как открытая система для добавления новых приёмов и форм работы и для корректирования и модернизации системы ресурсов учебного успеха ученика. В статье показано использование приёмов ИСУД на уроке биологии в 10-м классе по учебнику В.Б. Захарова, Н.И. Сонина.
...
18 03 2026 19:34:12
В статье представлен вариант использования компьютерных технологий на уроке биологии в 6-м классе. Обобщающий урок по теме "Жизнедеятельность, рост и развитие цветковых растений" проводится по типу телевизионной передачи "Своя игра".
...
17 03 2026 9:41:59
Урок формирует у учащихся представления о строении почек, расположении листьев, значении побега. Изучение материала с использованием гербария, собранного учащимися, живых побегов, подвижных моделей позволяет внести элемент исследования в форме игры и создать положительную мотивацию к изучаемой теме.
...
16 03 2026 20:22:32
На уроке по ландшафтному дизайну ученики знакомятся с искусством озеленения территории; украшают земельный участок малыми архитектурными формами. В форме диалога специалисты ландшафтного бюро (ученики) предлагают заказчику варианты оформления приусадебного участка.
...
15 03 2026 3:14:46
Урок проводится в 7-м классе на русском языке, во время изучения элективного курса "Биология сельскохозяйственных животных". Урок базируется на наблюдениях учащихся и направлен на формирование начальных знаний о пищеварительной системе крупного рогатого скота. Большое внимание уделяется словарной работе, эффективно использование карточек на двух языках, так как учащиеся якутскоязычные.
...
14 03 2026 19:16:15
Тема "Основы генетики" — одна из самых сложных для понимания учащимися. Зачастую у учащихся формируются эпизодические знания, заучиваются основные термины и понятия, но не складывается целостная взаимосвязанная картина генетики как науки. Поэтому, чтобы привлечь и заинтересовать учащихся данными уроками, необходимо использовать как можно больше познавательных заданий пpaктического хаpaктера, показать тесную связь данной науки с жизнью, в решении различных жизненных ситуаций. Я предлагаю разработку открытого повторительно-обобщающего урока "Генетика и медицина". Урок построен на основе сочетания модульной и информационной технологий....
13 03 2026 14:53:13
Обобщение и повторение в виде урока-игры по теме «Историческое развитие растительного мира на Земле»....
12 03 2026 8:51:41
Целью урока является знакомство учащихся с форменными элементами крови, демонстрация взаимосвязи строения с выполняемой функцией. Усвоение учебного материала осуществляется через работу с текстом учебника, сообщение учащегося, просмотр видеофрагмента, работу с микроскопом, беседу и решение задач.
...
11 03 2026 15:46:49
Основная цель конкурса: расширить и углубить знания учащихся, полученные на уроках. Детям перед игрой обязательно рекомендуется дополнительная литература, в которой они могут найти информацию о пресмыкающихся. Игра состоит из 6 этапов, каждый из которых проверяет знания детей, а так же их умение анализировать, сравнивать, логически мыслить.
...
10 03 2026 4:10:54
Загрязнение окружающей среды, изменение ее человеком — одна из глобальных проблем. Лучше почувствовать эту проблему помогают примеры своей местности. Вопросы экологии чаще поднимаются на уроках географии и биологии. Поэтому мы решили объединиться и ежегодно проводить двухчасовую экскурсию....
09 03 2026 17:31:51
Усвоение биологических знаний наиболее эффективно при непосредственном знакомстве учащихся с многообразием окружающего мира в природе. Самая близкая к нам растительность около домов, по дорогам, на ближайших пустырях представляет большой биологический интерес. Цель экскурсии: познакомить учащихся с особенностями растений, произрастающих вдоль дорог, на пустырях, у дорог в непосредственном знакомстве с растениями в природе....
08 03 2026 2:12:28
В КВН-игре принимают участие ученики 8-х классов. Игру проводят во время тематической недели биологии или после прохождения тем "Пищеварение", "Обмен веществ и энергии" и соответствующей подготовки комaнд-участниц. Данный КВН также можно провести как внеклассное мероприятие по биологии. ...
07 03 2026 11:35:42
Данный урок позволяет сформировать основные знания о мхах как об одном из
важнейших отделов растений....
06 03 2026 12:36:59
Урок помогает повторить строение и функции нервной системы, развивать умение сравнивать, устанавливать причинно-следственные связи, обобщать и делать выводы, развивать навыки самостоятельной работы с учебным материалом....
05 03 2026 17:45:49
Важнейшей составляющей педагогического процесса становится личностно-ориентированное взаимодействие учителя с учениками. Я использую технологию "Обучение в сотрудничестве" и "Технологию групповой деятельности", которые активизируют деятельность учеников на уроке. Активизация познавательной деятельности учащихся на уроке - это общедидактическая проблема, которая присуща особенностям преподавания учебного предмета "биология".
...
04 03 2026 15:14:40
Проектная работа знакомит – учащихся с органом тела – ухом и вестибулярным аппаратом, учить работать в группе, уметь представлять свои знания, анализировать работу и делать выводы....
03 03 2026 16:20:12
Основная цель конкурса: расширить и углубить знания учащихся, полученные на уроках. Детям перед игрой обязательно рекомендуется дополнительная литература, в которой они могут найти информацию о пресмыкающихся. Игра состоит из 6 этапов, каждый из которых проверяет знания детей, а так же их умение анализировать, сравнивать, логически мыслить.
...
02 03 2026 4:59:18
Объективная оценка учебных достижений осуществляется, как правило, при проведении стандартизированных процедур, таких как тесты. В статье описана методика работы с тестовым материалом, разработанным автором статьи к учебнику "Биология. Общие закономерности", 9-й класс (авторы: С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, Н.И.Сонин). Количество тестов соответствует количеству глав в учебнике. Содержание тестов определено с учетом опыта работы по обучению биологии в школе и достижений биологической науки....
01 03 2026 9:33:38
Каждая кость человека представляет собой сложный орган: она занимает определенное положение в теле, имеет свою форму и строение, выполняет свойственную ей функцию....
28 02 2026 20:49:57
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 ::
