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:
Цели урока: углубить знания об особенностях и способах бесполого размножения организмов в природе; продолжить формирование умений систематизировать информацию, взятую из различных источников, обсуждать проблему, строить схемы; научить школьников определять формы размножения и объяснять роль бесполого размножения в жизни организмов....
07 01 2026 23:40:17
Урок позволяет расширить знания учащихся о строении и функциях нервной системы; сформировать знания об особенностях внешнего и внутреннего строения спинного мозга и о его функциях....
06 01 2026 17:36:33
Представлен урок-праздник «День птиц». Учащиеся переносятся в сказочную страну птиц Орнитопланию. Цель путешествия – формирование экологического мышления учащихся; привлечение внимания учащихся и взрослых к зимней орнитофауне; повышение уровня экологической культуры....
05 01 2026 7:53:46
Мультимедийный обобщающий урок по разделу "Внутренняя среда организма" для 8-го класса содержит презентацию по теме "Кровь и кровообращение" и образец теста для оценки знаний учащихся по данному разделу. Урок включает самостоятельную подготовку докладов учащимися по вопросам урока и предполагает их выступление, с использованием презентации. ...
04 01 2026 22:22:41
Цель урока - сформировать у школьников понятие "анализирующее скрещивание", познакомить их с сущностью и причинами неполного доминирования (промежуточного наследования)....
03 01 2026 10:32:43
Разработка бинарного урока по биологии и английскому языку в 6-м классе. Основа урока - работа с применением заданий, позволяющих применять учащимся знания, приобретенные ранее.
...
02 01 2026 11:48:50
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: узнать значения фразеологических оборотов с названиями культурных растений; уметь пользоваться фразеологическими оборотами с названиями культурных растений; познакомить с целебными свойствами растений....
01 01 2026 12:11:53
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....
31 12 2025 23:41:20
Урок систематизирует знания, полученные при изучении темы, повторяет термины, значение сердца, данные кардиологии, влияние вредных веществ на сердечно-сосудистую систему; закрепляет: умение и навыки работы с микроскопом, умение подсчитывать пульс, оказать первую медицинскую помощь при различных видах кровотечения.
...
30 12 2025 23:12:41
Изменчивость не создается человеком, он только подвергает органические существа новым жизненным условиям, и природа, действуя на них, вызывает их изменения....
29 12 2025 14:24:14
В связи с хозяйственной деятельностью человека важно сохранение видового многообразия насекомых...
28 12 2025 15:24:40
Одна из форм внеклассной работы учителя биологии с учащимися - озеленение территории школы, выращивание цветов. В статье описывается принцип выбора цветов для украшения территории училища, их перечень и кратко агротехника выращивания. В заключение статьи приводятся высказывания учащихся о цветущей территории училища....
27 12 2025 12:54:11
Педагогическая идея урока заключается в использовании коррекционного обучения детей с умственной отсталостью – способствует созданию оптимальных условий для развития интереса и способностей, усвоению материала в процессе индивидуальной деятельности. Особое значение придается активизации познавательной деятельности учащихся....
26 12 2025 9:18:47
Урок биологии проведен на неделе естественных наук. Урок-проект полного цикла. Ученики, изучив материал по плоским червям, создали памятку «Предупрежден – значит, вооружен»....
25 12 2025 10:45:42
Цель викторины - обобщение и закрепление знаний, расширение кругозора по предмету....
24 12 2025 9:34:52
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Учащиеся знакомятся с особенностями строения головного мозга, функциями его основных отделов....
23 12 2025 9:20:54
Цель урока: повторение и закрепление знаний зоологии морских животных в форме комaндной игры с презентацией, содержащей элементы интеpaктивности, и творческого отчета групп учащихся по домашнему заданию. Презентацию можно использовать и вне контекста комaндной игры на уроке, например во внеурочной работе, включив в план недели биологии....
22 12 2025 3:13:30
Приоритетной задачей образовательного процесса в условиях ФГОС – формирование учебной деятельности. Именно проблемное обучение помогает школьникам включиться в решение учебных задач и обрести вкус к учебной деятельности. При проблемном обучении учащиеся имеют возможность добывать знания в процессе самостоятельной поисковой деятельности и путём коллективного обсуждения находить верный ответ....
21 12 2025 6:44:50
Предлагается разработка урока-игры. Проводится на последнем уроке по теме "Царство растений". Игра комaндная, познавательно-обобщающая. Способствует развитию
познавательной активности, коллективизма. На уроке используются мультимедийные технологии.
...
20 12 2025 3:44:49
Урок основан на интеpaктивных методах обучения, таких как «Мозговая атака», «Кооперативная деятельность», при которых ученики обучают друг друга, учатся друг у друга, в процессе которых создается положительная психологическая атмосфера и достигается активность каждого ученика....
19 12 2025 14:28:27
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....
18 12 2025 12:33:58
Представлен урок комбинированного типа, который включает в себя письменную проверку знаний по карточкам по предыдущим темам, изучение нового материала с электронной презентацией; для уточнения и систематизации знаний предлагается дидактическая игра....
17 12 2025 22:35:41
Использование разных педагогических приемов во время урока способствует развитию активной познавательной деятельности учащихся. Одним из таких приёмов является написание творческих работ учащимися. Они развивают образное и логическое мышление, раскрывают таланты и творческие возможности детей, будят фантазию и воображение, вызывают интерес к теме....
16 12 2025 13:22:57
Урок проводится в 5-м классе в соответствии с современными требованиями ФГОС по программе В.В.Пасечника «Линия жизни», Просвещение. Урок освоения новых знаний с опорой на уже имеющиеся знания из курса «Окружающий мир», что позволяет расширить рамки изучаемого на уроке. Используется технология проблемного обучения, работа в группах и современные информационные технологии. Учащиеся используют в работе мобильный класс, цифровой и световой микроскопы....
15 12 2025 19:59:56
Урок по теме «Происхождение и многообразие земноводных» применяет ИКТ. Необходимы компьютеры, банк медиа-данных, Интернет-ресурсы....
14 12 2025 18:56:59
Сегодня акцент переносится с "усвоения знаний" на формирование "компетентности", происходит переориентация на личностно-ориентированный подход. Современный урок ценен не только получением информации, но прежде всего обучением в ходе него способов деятельности для получения информации.
...
13 12 2025 2:38:53
Форма тела ресничных червей продолговатая, иногда в виде листа. Снаружи черви укрыты однослойным ресничным эпителием. Во время взросления реснички теряются, поэтому взрослые особи вовсе их лишены....
12 12 2025 9:23:56
Целью разработки является: изучение учебного материала, а также расширение и углубление знаний обучающихся по данной теме. развитие интереса к изучению биологии через использование ИКТ-ресурсы, дополнительной литературы, развитие творческого потенциала обучающихся и привлечение их к исследовательской деятельности.
...
11 12 2025 15:42:47
Автор статьи знакомит учащихся со знаниями о режиме питания, о полезных и "вредных" продуктах, положительной и отрицательной стороне диет; учит оценивать качество некоторых продуктов питания и их экологическую безопасность; воспитывает бережное отношение к своему организму и здоровью через ЗОЖ....
10 12 2025 13:22:58
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....
09 12 2025 15:53:25
На уроке систематизируются полученные ранее знания о способах размножения; дается представление о клонировании и полиэмбрионии как способах бесполого размножения; раскрывается биологическая роль бесполого и пoлoвoго типов размножения....
08 12 2025 2:25:31
Урок проводится за счет резервного времени с учетом повторения, обобщения, систематизации и контроля знаний учащихся. Учащиеся должны хорошо усвоить особенности жизненных процессов основных отделов низших и высших растений. Урок способствует развитию речи, логического мышления, коммуникативных способностей учащихся и воспитывает экологическую культуру.
...
07 12 2025 19:59:59
Урок обобщает и систематизирует знания учащихся о строении и функционировании клетки, взаимосвязях частей и органоидов клетки как основе её целостности, обмене веществ, лежащих в основе жизнедеятельности клетки; закрепляет знания о гене, генетическом коде, систематизирует знания о механизме трaнcляции, синтезе белков в рибосоме....
06 12 2025 23:46:48
Цель урока - расширить знания о науке биология путем различных игр. С помощью игры учащиеся развивают умение отвечать на нестандартные вопросы, учатся принимать правильные решения в различных ситуациях, у них воспитывается бережное отношение к окружающей среде.
...
05 12 2025 6:19:27
Урок биологии актуализирует знания о формах размножения организмов, чередовании пoлoвoго и бесполого поколений в цикле развития растений. Цель урока: научить применять знания о способах вегетативного размножения в повседневной жизни. Описаны особенности разных способов бесполого размножения, формы размножения, примеры; объясняется значение бесполого и пoлoвoго размножения в природе и для человека....
04 12 2025 12:57:56
Митохондрии - это микроскопические мембранные органоиды, которые обеспечивают клетку энергией. Поэтому их называют энергетическими станциями клеток....
03 12 2025 16:33:45
Одной из форм внеклассной работы по биологии является проведение интегрированной декады. Предметная декада помогает учащимся проявлять себя, раскрывать свои способности с неожиданных сторон. Интеграция детей, разных по возможностям, связана с приёмами и формами деятельности. В статье представлен конспект интеллектуальной игры для учащихся 10-х классов....
02 12 2025 22:17:19
На протяжении всего урока текстовый материал идет на фоне музыки и сопровождается видеофильмом «Байкальские фантазии» о растительном и животном мире озера Байкал. На уроке учащиеся знакомятся с одной из легенд о Байкале, узнают о климате прошлого, о географическом положении Байкала, знакомятся с флорой и фауной Байкала.
...
01 12 2025 13:57:45
Цель урока: сформировать представление о клеточном строении организмов как общем признаке живого; познакомить с особенностями строения клеток растений и животных....
30 11 2025 20:31:18
Мир вступил в XXI век. Потребность нашего общества – образование и воспитание поколения с новым типом мышления, новым отношением к жизни. Важно не только воспитание учащихся с активно-жизненной позицией, умеющих не теряться в любой ситуации, но и формирование у учащихся ответственного отношения к своему здоровью, понимания значимости здоровья в жизни.
...
29 11 2025 20:48:24
В статье предлагается выполненная автором работа на основе авторской программы В.В. Пасечника и др.". Используемые презентации могут облегчить работу учителя в реализации данной программы....
28 11 2025 17:39:10
Обобщающий урок "Удивительное рядом" проводится в 6-м классе после прохождения темы "Отдел покрытосеменные. Ведущие семейства". На уроке происходит повторение и систематизация знаний о строении цветковых растений, об их многообразии, приспособленности к различным условиям, о значении в природе и жизни человека. Урок проходит по принципу викторины "Счастливый случай".
...
27 11 2025 10:13:12
Урок проводится в форме изучения нового материала, на котором учащимся отводится активная роль: они готовят сообщение о биографии В.И. Вернадского, выполняют самостоятельную работу, тест. Урок должен проводиться в кабинете, имеющем компьютер с мультимедийным проектором и интеpaктивной доской.
Контроль на уроке предлагается в форме тестирования....
26 11 2025 19:50:57
Органы дыхания выполняет функцию газообмена, однако принимает участие также в таких важных процессах как терморегуляция, увлажнение воздуха, водно-солевой обмен и многих других. Из полости носа через хоаны воздух поступает в носоглотку, из нее в ротоглотку, а затем — в гортань. Нижний отдел гортани переходит в трахею....
25 11 2025 1:17:34
Цели урока: формирование у учащихся понятия о строении и функциях органов дыхания; продолжать развивать общебиологические понятия о взаимосвязи строения органов дыхания с выполняемыми функциями; показать взаимосвязь дыхательной и кровеносной систем....
24 11 2025 2:10:34
Обобщающий урок к теме "Генетика человека" (10-й класс) или "Эволюционная генетика" (11-й класс). Форма проведения - деловая игра. Урок позволяет учащимся применить свои знания по классической и эволюционной генетике, расширить знания о наследственных заболеваниях, о возрастающей ответственности человека за свое потомство. На этом занятии учащиеся получают представление о медико-генетических консультациях.
...
23 11 2025 9:19:39
Разработка данного урока позволит учащимся открыть удивительный мир цветов. Растения составляют неотъемлемую часть окружения человека. Особенно велика роль живых растений в городе. Декоративные растения семейства сложноцветные – бархатцы и календула широко используются для озеленения улиц, скверов, парков. Основная цель предлагаемого мною урока – пробудить у детей любовь и бережное отношение к этим скромным растениям....
22 11 2025 23:43:57
Привычку поступать по отношению к природе гуманно, следуя законам мировой морали, нужно воспитывать с самого раннего детства. В докладе отражен опыт работы преподавателей муниципального нетипового общеобразовательного учреждения "Лицей" по формированию системы экологического образования, охватывающую как урочную, так и внеурочную деятельность учащихся....
21 11 2025 10:49:58
Цель урока: заставить задуматься учащихся над проблемами пьянства, отказаться от употрeбления спиртных напитков. Урок проводится в форме сюжетно-ролевой игры в курсе "Общей биологии" после изучения тем "Основы цитологии" и "Размножение и индивидуальное развитие", когда учащиеся способны оценить вредное действие этилового спирта не только на организменном, но и клеточном, и молекулярном уровнях.
...
20 11 2025 18:31:48
Применение информационных технологий вносит элемент новизны, необычности, что активизирует внимание учащихся при объяснении нового материала. А послайдовая подача информации позволяет создать целостную картину учебного материала. Учащиеся выполняют задания по инструктивной карточке, действуют по алгоритму, что позволяет наиболее эффективно добиться целей урока, исходя из специфики класса....
19 11 2025 5:10:21
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 ::
