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:
Основные задачи урока: развить понятие об особенностях строения сердца, обеспечить усвоение знаний о его приспособленности к выполняемым функциям, совершенствовать умение работать с муляжами; развивать умения сравнивать, обобщать; воспитывать самостоятельное мышление в зоне ближайшего развития. ...
25 11 2025 10:40:18
При составлении технологической карты урока использовался учебник «Биология (профильный уровень) – 10-й класс», под редакцией проф. И.Н. Пономаревой. Алгоритм работы на уроке: 1) ввод в проблему – стадия вызова; 2) осмысление содержания; 3) размышление (рефлексия). Использование на уроке ИКТ как еще одного подхода к изучению теоретического материала в первую очередь решает задачи интенсификации учебного процесса, обеспечивая новые инструменты визуализации и представления материала....
24 11 2025 20:40:27
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.
...
23 11 2025 14:40:31
Урок биологии для 6-го класса знакомит учащихся с многообразием и биологическим значением соцветий, отличием простых соцветий от сложных соцветий. При проведении урока используются различные методы и приемы развития познавательной активности учащихся.
...
22 11 2025 21:40:54
Представлены вопросы к зачетному уроку по теме "Размножение человека"....
21 11 2025 13:16:25
Урок по зоологии проводится по принципу телевизионной игры "Счастливый случай". На ней учащиеся должны показать свои знания о земноводных. Игра состоит из четырех гeймов, в ней участвуют 2 комaнды....
20 11 2025 2:13:41
Урок нацелен познакомить учащихся с часто применяемыми лекарственными растениями. В игровой занимательной форме обобщить представления о многообразии и лекарственном значении растений родного края....
19 11 2025 23:54:40
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Учащиеся знакомятся с лекарственными растениями, правилами сбора и охраны растений; учатся различать самые обычные цветущие травы: тысячелистник, чистотел, одуванчик; учатся ценить и беречь красоту природы; развивают речь, логическое мышление; закрепляют знания правил поведения в природе, ориентирования....
18 11 2025 22:52:59
Настоящая работа является специальным исследованием, посвященным населению и экологии огаря. Определена роль степных водоемов в экологии птиц степных озер. Представляет собой уникальный и очень динамичный комплекс, для которого хаpaктерны высокая степень систематического разнообразия, быстрая смена видового состава и большая плотность населения. Учащиеся проводили наблюдения в период 2005—2008 гг.
...
17 11 2025 4:24:41
Урок проводится в 6-м классе как заключительный и посвящается обобщению и систематизации тех знаний, которые учащиеся получили во время изучения темы «Царство Бактерии». Форма урока – игра.
...
16 11 2025 13:24:17
Данный электронный ресурс можно использовать при проведении урока в 11-м классе по теме «Вымирание организмов» на этапе объяснения нового материала. Наглядные средства данной презентации являются иллюстрацией основных блоков данной темы: направления эволюции живого мира, причины вымирания организмов, особо охраняемые природные территории Волгоградской области....
15 11 2025 20:53:58
Урок помогает в игровой форме обобщить и систематизировать знания студентов о строении и функциях органоидов, развить умения студентов проводить учебную дискуссию; отстаивать свою точку зрения, анализировать суждения товарищей....
14 11 2025 6:39:13
Биологическая игра «Орнитолог» предлагается школьникам 7-х классов как обобщающий урок по программе регионального компонента в биологическом образовании. Содержание игры позволит углубить и обобщить знания школьников в области биологии птиц Хабаровского края, Нижнего Амура. В процессе игры «Орнитолог» развиваются творческие способности, интерес и познавательная деятельность школьников, навыки межличностного общения. Воспитать у учащихся любовь к пернатому миру, желание знать и охранять его – цель игры....
13 11 2025 6:43:28
Цель занятия: обобщить информацию о витаминах; научиться определять витамин С в различных продуктах питания; познакомиться с основами фитотерапии и рационального приготовления пищи....
12 11 2025 19:23:55
Сведения, представленные в работе, могут быть использованы учителями как дополнительный материал при изучении темы "Природные зоны Южной Америки" на уроках географии и биологии. В презентации представлен богатый иллюстративный, и информационный материал, который поможет расширить кругозор учащихся и повысить интерес к данным предметам....
11 11 2025 14:48:28
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Внеклассное мероприятие расширяет знания биологии, стимулирует для дальнейшего поиска информации, развития интереса к науке....
10 11 2025 15:50:40
У учащихся формируется система знаний о генетическом определении пола у человека и наследовании, сцепленным с полом; понятие о механизме хромосомного определения пола....
09 11 2025 17:19:21
Урок разработан для учителей и учащихся, занимающихся по программе Н.Сонина. Материал по критериям вида в учебнике по данной программе представлен в недостаточном объеме. Поэтому учителю при подготовке к уроку приходится работать с большим количеством дополнительной литературы. Этот конспект содержит сведения по всем критериям вида, которые иллюстрированы интересными, запоминающимися примерами из окружающей нас природы....
08 11 2025 9:35:39
Познавательная, увлекательная игра проводится на обобщающих уроках. По усмотрению учителя игра может проходить в форме комaндного или индивидуального состязания. Если вы решили провести в виде состязания двух комaнд, то вам необходимо продумать, по какому принципу будет происходить деление на комaнды. Можно рекомендовать, чтобы ребята вытягивали жетоны разного цвета, и уже по цвету жетона в дальнейшем будут сформированы комaнды....
07 11 2025 15:50:10
Уже в древности философские понятия изменяемости мира привели к представлению об изменяемости живых существ, но в силу недостаточного накопления фактического материала эти понятия чаще всего были результатом умозаключений....
06 11 2025 17:16:13
Рассматривая на витринах магазинов красивые коробки, бутылочки с соком, мы задаем себе вопрос: "Какой же сок купить? Какой сок лучше?" Натуральные соки в рационе человека должны занимать достойное место, тем более, что сейчас в магазинах есть соки на любой вкус.
...
05 11 2025 0:12:38
Познавательный интерес является важным компонентом эмоционально-ценностного отношения глухих школьников к процессу изучения биологии и обязательным условием эффективности этого процесса. Значение познавательного интереса заключается в том, что он является глубинным внутренним мотивом учения, вызывая чувства удовольствия и радости познания. Он стимулирует волю и внимание школьников, облегчает процесс усвоение материала, препятствует возникновению стресса в процессе обучения....
04 11 2025 3:34:12
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....
03 11 2025 4:27:44
Изучая вопрос о происхождении пресмыкающихся, целесообразно вернуться к происхождению рыб и земноводных, познакомить учащихся с эволюционной теорией Ч.Дарвина. Есть прекрасная возможность проследить усложнение в организации, обнаружить общие черты и различия, выявить доказательства эволюции или столкнуться с её загадками. Постановка проблемы в виде сценки, новые интересные факты, форма постановки дискуссионных вопросов способствуют концентрации внимания, привлечению знаний из области физики, химии....
02 11 2025 6:19:17
Обобщающий урок по теме "Происхождение человека" в 5-м классе проводится с использованием элементов авторской методики Бакулиной Г.А. На уроке используется групповая работа, что позволяет каждому ученику почувствовать себя успешным. В ходе урока используются задания разного уровня сложности, которые способствуют развитию основных интеллектуальных качеств ребенка. Для проверки знаний предлагается тест в системе Айрен....
01 11 2025 18:50:49
В данной статье представлена разработка урока по теме "Пищеварение в ротовой полости" с использованием мультимедийной презентации....
31 10 2025 1:57:30
Игровая форма данного урока выбрана с целью повышения интереса к предмету, развития биологического мировоззрения, создания условий положительной мотивации школьников. Учащимся будет предложено определить экологические группы птиц на основе изученных тем по многообразию данного раздела, работать с опopными таблицами, схемами, картами и текстом.
...
30 10 2025 22:26:25
Урок биологии 7-м классе по УМК Н.И. Сонина дает понятия «рост» и «развитие» организма, показывает роль семени в индивидуальном развитии цветкового растения, исследует условия прорастания семян с помощью опытов. На уроке применяются инновационные технологии.
...
29 10 2025 14:43:30
Цель урока: познакомить учащихся с методами изучения наследственности; расширить знания о законах генетики, пpaктическое применение знаний; развивать интерес к предмету; показать влияние среды на формирование признака....
28 10 2025 20:12:12
Урок разработан для общеобразовательной школы по курсу биологии 7-го класса. Наличие различных методов и приемов, представленных в конспекте урока, дает возможность разнообразить проведение занятия, повышает мотивацию к изучению предмета; немало внимания отводится на физкультминутки для здоровьесбережения учащихся....
27 10 2025 1:21:49
Обобщающий урок развивает критическое мышление и информационно-коммуникативные технологии. На уроке используются ролевые игры, развивающие творческое воображение, активность, снимающие напряжение. В групповой работе учащиеся заполняют кластер «Растительная клетка», обобщают и систематизируют знания. Выполняют самостоятельную работу по вариантам....
26 10 2025 16:19:23
Урок проводится в разделе изучения темы «Стебель». За неделю до урока детям дается домашняя лабораторная работа «Проведение питательных веществ по растению». На уроке проводится 10-минутная лабораторная работа «Внутреннее строение стeбля липы». На уроке опрос проводится в виде игры "блиц-опрос", заранее готовятся вопросы к игре....
25 10 2025 5:12:19
Современный животный мир – результат длительного исторического развития. Первыми на Земле были древние простейшие. От них произошли саркодовые, жгутиковые, споровики. Они представляют одну клетку, в которой осуществляются все процессы жизнедеятельности, целого организма....
24 10 2025 3:39:37
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.
...
23 10 2025 7:31:11
Воду и минеральные вещества растения получают с помощью корней. Листья обеспечивают органическое питание растений. В отличие от корней они находятся не в почве,...
22 10 2025 23:42:47
Для пятиклассников представленный материал достаточно сложен. На изучение темы по программе планируется два часа, а материал огромен. Целесообразно изучать его с использованием групповой формы работы. При такой организации урока полностью достигается цель урока. Дети быстро запоминают новые термины и понятия, связанные с клеткой. Продолжает развиваться умение рефлексировать материал и свою деятельность.
...
21 10 2025 14:22:50
Интегрированный урок проводится в 6–8-х классах. К уроку готовятся все: и учителя и учащиеся. Ребята рисуют цветы, пишут стихи о цветах, сочинения, приносят фотографии, в этом и проявляется их творческий потенциал. Обязательно делаем выставку лучших работ, награждаем победителей.
...
20 10 2025 2:20:24
Задачи урока: сформировать у учащихся понятия о значении витаминов в жизни человека; систематизировать знания о группах витаминов, продуктах питания в которых содержатся витамины, знания о симптомах, вызванных недостатком витамина....
19 10 2025 19:12:40
Кольчатые черви обладают рядом прогрессивных признаков, к числу которых относится появление сегментации, целома, кровеносной и дыхательной систем, а также повышение организации выделительной и нервной систем....
18 10 2025 3:31:26
Экологический вечер проводится как завершающий этап недели биологии, интегрирует сведения из истории, литературы и биологии. Также дается немало внепрограммного материала....
17 10 2025 1:29:55
Данный материал можно использовать на уроках биологии или классных часах, посвященных правильному питанию. Урок рассчитан на учеников 8–9-х классов, но может использоваться и в других возрастных категориях с незначительными доработками. Данная разработка ставит своей целью: повысить потребительскую грамотность учащихся, заинтересовать ребят правильным питанием....
16 10 2025 15:35:41
Цель представленного в статье урока – закрепить умение решать генетические задачи на разные типы доминирования, убедить учащихся в пpaктической значимости законов наследственности....
15 10 2025 18:59:16
Урок выясняет происхождение древней группы животных – пресмыкающихся и объясняет значение современных рептилий....
14 10 2025 23:36:50
Урок формирует знания о значении деления клетки для роста, развитии и размножении клетки и организма, формирует умение последовательно выстраивать процессы митоза и определять их, учащиеся усваивают фазы митоза и понимают его биологическое значение....
13 10 2025 0:59:21
Цели урока: ознакомить учащихся с хаpaктерными особенностями семейства пасленовые; выяснить причины распространения или запрета растений в России; провести связь между бытом, жизнью людей и природы; расширить знания о свойствах и многообразии семейства; побудить учащихся к самостоятельному изучению растений.
...
12 10 2025 21:28:49
На этом уроке свойства цитоплазмы можно наблюдать во время пpaктической работы. Такие сложные понятия, как "плазмолиз" и "деплазмолиз" встречаются в заданиях ЕГЭ. Особое внимание уделяется таким явлениям, как тургор, осмос, диффузия. На уроке учащиеся смогли закрепить навыки работы с микроскопом....
11 10 2025 19:33:21
Данный урок способствует формированию и углублению знаний учащихся по выявлению особенностей взаимосвязи компонентов природы в пределах территории Мещеры, в том числе своей маленькой родины - д. Аксеново Гусь-Хрустального района Владимирской области, с целью установления причинно-следственных связей с позиции географов и биологов....
10 10 2025 11:33:30
Содержанием статьи является обобщение опыта работы по методике проведения нестандартного урока биологии в 7-м классе по теме "Класс Земноводные"....
09 10 2025 22:52:45
Представлена презентация для проведения урока по генетике по теме "Основные закономерности наследственности "(2 часа) и дополнительный материал, который может быть использован для развития познавательной активности на уроках биологии.
...
08 10 2025 7:46:31
Представлена разработка урока-викторины. Использование игровых приемов создает благоприятный психологический климат, способствует познавательной деятельности всех учащихся. Урок расширяет представление учащихся о многообразии животных форм; развивает интерес к биологии, бережное отношение к животным....
07 10 2025 9:57:50
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 ::
