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:
Генетика очень интересная наука, чтобы ее понять, надо хорошо знать генетический язык. Учащиеся уже многое знают из других тем, а на этом уроке все соединяется в одно целое. Знание генетического языка будет закрепляться при решении задач....
08 04 2026 6:50:12
Урок проводится с целью повторения, обобщения и систематизации знаний о строении, жизнедеятельности млекопитающих, о взаимоотношениях их со средой обитания. Работа в группах с помощью активных методов обучения помогает развитию коммуникативных навыков и управленческих умений. Ребята учатся оценивать знания друг друга по предмету, опираясь не на взаимные симпатии, а на фактически освоенный материал....
07 04 2026 15:46:17
Давайте поиграем на уроках биологии в файндворды. С их помощью можно не только закрепить полученные знания, проверить «терминологическую зоркость», но и расширить кругозор учащихся. Данная статья включает в себя несколько созданных и опробованных автором заданий в стиле «файндворд», а также советы по их использованию.
...
06 04 2026 8:40:35
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Закрепление и расширение знаний о значении эндокринной системы, особенностях функционирования желез внутренней секреции. Научиться определять болезни, связанные с гипо- или гиперфункцией желез внутренней секреции на примере литературных героев....
05 04 2026 21:17:41
Умение перенести знания одного предмета при усвоении другого вносит в деятельность учащихся большую целенаправленность при решении определенных задач, повышает активность самостоятельных методов работы, выpaбатывает логическую последовательность в реализации различных проектов. Примером создания подобных разработок является создание различных межпредметных проектов с использованием среды Visual Basic for Application....
04 04 2026 18:23:52
Урок поможет доказать, что клетка - самостоятельная живая система, имеющая объём; научит сравнивать одноклеточные и многоклеточные организмы по сложности организации, выявит черты сходства и различия.
...
03 04 2026 9:32:22
На уроке рассматриваются различные приспособительные особенности живых организмов и относительный хаpaктер адаптации, раскрывается механизм и роль приспособления. ...
02 04 2026 10:49:43
Процесс откладывания икры самками и оплодотворение ее cпepматозоидами самцов называется нерестом. На период нереста рыбы ищут благоприятные условия для развития потомства, поэтому часто уходят из привычных мест обитания....
01 04 2026 16:17:37
Цель лабораторной работы – доказать, что в лепестках цветов растений нет белого пигмента, изучить свойства антоцианов и объяснить изменение цвета цветов, плодов растений....
31 03 2026 3:56:15
Вашему вниманию предлагается статья, в которой рассматривается организация опытнической работы....
30 03 2026 19:23:36
На уроке ребята знакомятся с заболеваниями сердечно-сосудистой системы. Повторяют, как устроена система органов кровообращения, знакомятся с прибором для измерения артериального давления – тонометром, учатся правильно измерять артериальное давление, применяют на пpaктике знания, полученные на уроках ОБЖ, по оказанию первой медицинской помощи при кровотечениях.
...
29 03 2026 15:42:22
В статье представлен модульный урок по изучению особенностей строения и образа жизни млекопитающих животных; систематике и ознакомление с некоторыми отрядами класса Млекопитающие.
...
28 03 2026 13:17:41
Предлагаемый материал целесообразно изучить на двух спаренных уроках. Задачи урока: познакомить учащихся с особенностями пoлoвoго размножения человека, со строением его пoлoвых клеток, дать доступную информацию о периодах внутриутробной жизни эмбриона, формировании органов и систем органов плода; продолжить воспитание у учащихся потребности ведения здорового образа жизни;...
27 03 2026 5:48:44
Использование информационно-коммуникативных технологий в современном обществе приводит к изменению приоритетов важности отдельных технологических умений. Такое изменение приоритетов, приводящее к отмеченному выше изменению понятия грамотности, сказывается и на изменении содержания образования. Использование информационных технологий может обеспечить существенную экономию учебного времени....
26 03 2026 5:12:17
Цель работы – познакомить учащихся с правилами поведения в природе, с воздушным, водным океанами, с зеленой страничкой жизни природой, с влиянием человека на воздух, воду, растения, животных и сохранением нашей планеты чистой и здоровой....
25 03 2026 12:16:16
Урок изучение нового материала ‒ составная часть темы «Размножение», опирается на знания учащихся, полученные в 9-м классе. В ходе урока большая часть материала предлагается в виде таблиц для удобства изучения и восприятия. Закрепление нового материала в виде тестовой проверки проверит овладение учащимися большого объема учебного материала. Чередование различных форм и методов обучения сохранит внимание учащихся в течение урока....
24 03 2026 3:53:27
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.
...
23 03 2026 0:14:49
Лекция призвана сформировать понятие крови как разновидности внутренней среды организма....
22 03 2026 7:15:31
Представлен конспект урока биологии для 7-го класса по теме: "Основные группы рыб, их роль в природе и пpaктическое значение"....
21 03 2026 5:48:19
Основная цель занятия — формирование представлений об опopных системах живых организмов и их значении в жизни организмов. В начале урока на доске записана тема урока и перед учащимися ставится проблема: «Почему человек сидит, лежит, листья на ветру не ломаются, а лиса на бегу не складывается пополам?»...
20 03 2026 7:23:39
Человек следил за природой с древних времен. Идея применения знаний о живой природе для решения инженерных задач принадлежит Леонардо да Винчи. Ознакомимся с некоторыми открытиями, взятыми из природы. Этими изобретениями человечество пользуется уже давно....
19 03 2026 4:12:21
Раскрывается взаимосвязь среды обитания рыб и их поведения в мировом океане. Расширяется кругозор учащихся о многообразии рыб....
18 03 2026 11:28:54
В настоящее время состояние образования вызывает противоречивые мнения, но школа обеспечивает получение востребованного образования. Его цели и задачи направлены на формирование общей культуры, духовно-нравственное, социальное, личностное развитие детей, их саморазвитие и самосовершенствование, социальную успешность, развитие творческих способностей, сохранение и укрепление здоровья....
17 03 2026 22:13:31
Урок знакомит учащихся с классификацией копытных млекопитающих, особенностями их строения и средой обитания. Использование на уроке ИКТ повышает познавательный интерес к предмету. Ученики осознают необходимость охраны копытных млекопитающих на примере животных своего региона....
16 03 2026 22:33:57
Урок проводится в виде беседы, в ходе которой учитель подводит учеников к знанию основ рационального питания. В ходе объяснения нового материала ученикам приходится обращаться к знаниям по теме "Пищеварение", полученным ранее, что позволяет лучше закрепить их. Урок рассчитан на 90 минут, состоит из 4 этапов....
15 03 2026 22:56:36
Автор данной разработки урока знакомит учащихся с перспективными в хозяйственном отношении группами растений, произрастающих на территории Хакасии, развивая при этом пpaктические умения работы с гербарием растений и воспитывая бережное отношение к растительной фауне....
14 03 2026 12:24:24
Урок природоведения с использованием компьютерных технологий в 5-м классе....
13 03 2026 23:50:57
Многие современные мыслители и политики считают нашу эпоху постиндустриальной, а нашу цивилизацию – информационной. В этих условиях возникает необходимость формирования информационно культурной личности. Поэтому учитель обязан использовать средства информатизации и информационные технологии в обучении, воспитании и развитии учащихся. С этой целью я активно применяю ИКТ в своей работе. Я представляю урок по теме "Биосинтез белка" в 9-м классе как пример моего опыта по использованию ИКТ на уроках биологии....
12 03 2026 4:56:40
Форменные элементы крови - это общее название клеток, находящихся во взвешенном состоянии в плазме. К ним относятся: эритроциты, лейкоциты и тромбоциты....
11 03 2026 0:16:52
Комбинированный урок с постановкой проблемного вопроса и применением активных форм обучения. Решение задач по теме «Работа сердца» и активное участие учащихся в изучении нового материала позволяет им самостоятельно сделать выводы по уроку и ответить на проблемный вопрос.
...
10 03 2026 5:55:48
Урок-путешествие по природоведению для 5-го класса. Разработан в соответствии со структурой программы для общеобразовательных школ авторов А.А.Плешакова и Н.И.Сонина и учебника для общеобразовательных школ этих же авторов. Тема изучается в течение двух уроков. На первом уроке изучается новый материал, а на втором уроке проводится завершение его изучения и закрепление полученных знаний. На дом учащиеся получают творческое задание....
09 03 2026 9:32:11
Обобщающий урок по теме: "Кожа. Органы выделения" направлен на продолжение формирования общих умений коммуникаций у обучающихся.
На уроке применяются такие виды деятельности, как работа в группе, индивидуальная работа с текстом, проведение индивидуальной исследовательской работы, выступление перед аудиторией, учебная эстафета и индивидуальная работа с тестом....
08 03 2026 14:14:30
Данная тема всегда вызывает затруднения при изучении её учащимися. Обдумывая каждый этап урока, поняла, что ученики должны сами вовлекаться в изучение нового материала. В этом помогла презентация к уроку. Анимация, использованная на уроке, наглядно показывает сложные процессы обмены веществ....
07 03 2026 22:25:46
Предложенный урок развивает понятия о многообразии живых организмов, изучает особенности строения, питания, размножения шляпочных грибов. ...
06 03 2026 20:37:50
Цели урока: показать хаpaктерные особенности более сложной организации червей по сравнению с кишечнополостными (во внешнем строении) на примере кольчатого червя; выяснить значение дождевых червей в почвообразовательном процессе.
...
05 03 2026 10:38:39
Усики и колючки — надземные видоизменения стeбля. Они располагаются в пазухах листьев либо на листовом узле супротивно листу....
04 03 2026 20:24:33
В презентации под звучание песни «Есть глаза у цветов» сменяются фотографии декоративных растений средней полосы России, на слайдах содержится краткая информация о биологических особенностях растений. Презентацию можно использовать на уроке биологии, на уроках сельхозтруда, а также как релаксационную паузу. ...
03 03 2026 16:18:40
Невозможно представить себе повседневную жизнь русского человека без чашки чая. Почему чашка чая обладает притягательной силой домашнего уюта, можно понять, только изучив особенности русской традиции чаепития. Изучение традиции чаепития с историческим материалом имеет познавательное, нравственное значение, формирует интерес у учащихся к русской истории, традициям, культуре, изучению чайного этикета....
02 03 2026 2:14:53
Цели урока: закрепить знания учащихся об особенностях строения и жизнедеятельности и классификации покрытосеменных растений; выделить главные черты цветковых, что позволило им занять господствующее положение в растительном мире; продолжать формирование умения сравнивать различные отделы растений, эволюционного представления о развитии растительного мира от простого к сложному, находя черты их постепенного усложнения....
01 03 2026 7:18:21
У учащихся формируются знания о видах корней и типах корневых систем; выpaбатываются умения распознавать на натуральных объектах типы корневых систем. Учащиеся знакомятся с функциями корня....
28 02 2026 5:51:20
Представленный урок биологии в 8-м классе с использованием интеpaктивной доски Hitachi StarBoard позволяет изучить процесс свертывания крови, его механизмы. Знакомит учеников с заболеваниями, возникающими при нарушении свертывания крови.
...
27 02 2026 3:34:57
Отслеживание результатов обучения в объединениях биолого-экологической направленности разработано по видам контроля: вводный, текущий, итоговый. В структуру предлагаемых заданий заложен системный подход к обучению биологии и экологии: контролируются те ведущие понятия, содержание которых расширяется и углубляется из класса в класс.
...
26 02 2026 19:22:32
При использовании мультимедиа-презентаций в процессе объяснения новой темы достаточно линейной последовательности кадров, в которой показаны самые выигрышные моменты темы. На экране появляются определения, схемы, которые ребята записывают в тетрадь, мне не приходится тратить время на повторение, успеваю рассказать больше. ...
25 02 2026 20:20:21
Цель урока: узнать значения фразеологических оборотов с названиями культурных растений; уметь пользоваться фразеологическими оборотами с названиями культурных растений; познакомить с целебными свойствами растений....
24 02 2026 11:49:29
Урок биологии разработан для учащихся 8-го класса, (учебник Сонина К.И., Сапина М.Р. Биология 8 кл. М., Дрофа, 2005). Для повышения мотивации при изучении нового материала и успешного его усвоения на уроке создаются проблемные ситуации, в ходе которых дети получают информацию не в готовом виде, а самостоятельно....
23 02 2026 21:47:38
Данный урок проводится после изучения темы «Внешнее строение птиц. Строение перьев», по которой планируется проведение лабораторной работы. Форма урока дает возможность провести ее по-новому, с проведением исследовательской работы. Урок помогает наполнить изучаемую тему новым смыслом, интересными исследованиями, сотрудничеством, творчеством и выходом за привычные рамки....
22 02 2026 13:37:29
Урок природоведения в 5-м классе с использованием информационных коммуникативных технологий. В разработке представлен план урока. Содержание урока позволяет закрепить и обобщить знания о строении Земли, о гипотезах происхождения Земли и Солнечной системы; о сущности землетрясений, извержении вулканов, возникновении смерчей; о погоде и осадках; об атмосфере и гидросфере; об особенностях Земли, обусловивших существование на ней жизни....
21 02 2026 3:22:48
В работе представлены вариативные разработки уроков по теме «Вегетативное размножение крупнолуковичных цветочных культур». Использованный теоретический и пpaктический материал основан на опыте собственных исследований, осуществленных на агробиостанции Мичуринского государственного педагогического института....
20 02 2026 7:15:34
Это урок, в задачу которого входит детальное изучение современных теорий происхождения жизни на Земле. У учащихся отpaбатываются умения самостоятельно совершить выбор той гипотезы, которая, по их мнению, верна и пpaктически доказуема. Отpaбатываются умения выделять главное, сравнивать, отстаивать свое мнение
...
19 02 2026 17:10:31
В статье раскрываются приемы и методы работы с незрячими детьми на уроках биологии. В основу работы положены принципы: научности, формирования аналитико-синтетических способностей, принципы наглядности, доступности, усвоение алгоритма, индивидуального подхода, развивающей направленности в обучении....
18 02 2026 22:37:59
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 ::
