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:
Урок поможет учителям биологии в подборе материала к уроку, выборе форм и методов работы на уроке по данной теме. Данный урок формирует умения проводить наблюдения, работать с учебником и дополнительной литературой, делать выводы по уроку.
...
14 01 2026 9:13:23
Существуют удивительные организмы, которые занимают особое место в органическом мире. Их слоевище представлено гифами грибницы, обеспечивающей организм водой и минеральными солями, а одноклеточные водоросли обеспечивают их органическими веществами. Они называются лишайниками....
13 01 2026 11:43:55
Семена – это важнейшее достижение в эволюции высших растений. На уроке даются представления о вегетативных репродуктивных органах и о строении семян. Автор знакомит учащихся с особенностями строения семян двудольных растений....
12 01 2026 4:28:10
Комбинированный урок биологии "Изучения видов корней и типов корневых систем". Учащиеся овладевают умениями описывать растения, распознавать типы корневых систем на примерах растений Ростовской области, а также учатся вести диалог по обсуждаемым вопросам....
11 01 2026 0:55:49
Данный урок можно использовать при проведении урока «Многообразие земноводных» в 7-м классе. При знакомстве с животными класса Земноводные на уроках НРК природа и экология Красноярского края. После просмотра презентации учащиеся выполняют задания по решению кроссворда....
10 01 2026 0:59:45
Познавательная игра в форме брейн-ринга по теме «Растения и животные России» позволяет познакомить обучающихся с многообразием растительного и животного мира нашей страны; расширяет кругозор; способствует развитию интереса к предметам; воспитывает бережное отношение к окружающему миру....
09 01 2026 8:48:10
Элективный курс направлен на формирование ключевых компетентностей в области биологии и экологии, но также дает возможность охвата широкого комплекса общеобразовательных и общекультурных проблем. В курсе используются технология исследовательского обучения и технология учебного проектирования, которые помогают преодолеть господство «знаниевого» подхода в пользу «деятельностного».
...
08 01 2026 6:36:45
Цель урока: формировать у учащихся представления о здоровом образе жизни; разъяснить, как влияет на организм человека никотин и алкоголь; сформировать отрицательное отношение к табаку и алкоголю; воспитывать бережное отношение к здоровью как к главной ценности....
07 01 2026 23:32:19
Урок знакомит учащихся с обменом и значением белков, жиров и углеводов. Сопровождается презентацией....
06 01 2026 11:24:26
В ходе урока осуществляется формирование у учащихся глубокого убеждения в том, что злоупотрeбление наркотиками и другими психотропными веществами не является панацеей решения жизненных проблем. Урок может показать что это тупик, из которого в дальнейшем очень сложно выйти....
05 01 2026 13:28:14
Данная работа представляет собой методическую разработку урока развития речи для учащихся 6–8-х классов. Он направлен на формирование интереса к своему родному краю, землякам. Это должно стать стимулом для изучения истории Нижнего Новгорода, а вместе с ней и истории нижегородской науки, так как многие имена выдающихся ученых, творческих деятелей увековечены в названиях улиц....
04 01 2026 4:30:20
Воспитание юной личности в духе гражданственности на основе развития нравственных чувств и ориентиров – сложная задача, решение которой требует особого такта и педагогического мастерства. Реализация учителем на уроках биологии историко-библиографического методологического подхода позволит приблизиться к решению данной проблемы....
03 01 2026 17:46:57
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....
02 01 2026 0:44:58
Урок углубляет и обобщает знания о рыбах, особенностях их внешнего и внутреннего строения, жизнедеятельности, размножения; активизирует познавательный интерес к изучению природы, воспитывает бережное отношение к живой природе.
...
01 01 2026 9:13:57
Обобщающий урок по биология в 8-м классе с количеством учащихся - 6 человек. Цель урока: расширить знания учащихся о свойствах анализаторов, об их взаимодействии и взаимозаменяемости; показать роль нервной системы в приспособлении организма человека к условиям среды и способности реагировать на их изменения; обобщить знания об органах чувств.
...
31 12 2025 3:35:34
Данный материал повествует о том, как готовился в Правдинской общеобразовательной школе № 2 проект «Экология и здоровье человека». Проект разpaбатывался силами учащихся одиннадцатых классов, на базе которых было создано в школе научное общество.
...
30 12 2025 9:28:40
Плесень и плесневые грибки скрытно сопровождают нас в течение всей истории существования человечества, а появилась она гораздо раньше самого человека. Несмотря на множество научных исследований, активное развитие микробиологии, богатый статистический опыт, плесень остается одной из загадок нашего мира. Как же теперь нам жить дальше, неужели плесень действительно правит всем миром?...
29 12 2025 15:42:38
Название дано растениям за игловидные (чешуевидные) листья — хвою, расположенную на укороченных побегах поодиночке или собранную в пучки....
28 12 2025 14:29:23
Плоские черви – двусторонне-симметричные организмы, с приплюснутым телом и отграниченным головным, и хвостовым концом. Тело – листовидное или лентообразное....
27 12 2025 11:43:13
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....
26 12 2025 9:59:17
На занятии используются проблемные вопросы и задания, построенные на содержании учебного материала, учитель тем самым способствует развитию проблемного мышления у школьников. Учебный материал разбивается на 3–4 части, к которым конструируются проблемные задания. Урок становится ярче, если используются компьютерные технологии, урок помогает учащимся овладевать новыми способами поиска информации.
...
25 12 2025 6:30:30
Задачи урока направлены на то, чтобы познакомить и сформировать у учащихся представление о внутриклеточных паразитах, механизмах проникновения и воздействия вирусов на клетку хозяина, а также профилактику и меры борьбы с вирусами, вызывающими болезни растений, животных и человека....
24 12 2025 0:55:14
План-конспект открытого урока в 11-м классе, целью которого является выяснение сущности процесса исторического развития животных и растений в мезозойскую эру, используя современные технологии....
23 12 2025 9:40:47
В своей работе мы хотим поделиться опытом, как применение ИКТ помогает на уроках биологии. Приводим пример урока по природоведению «Вселенная» с применением компьютерной презентации, а также рассказываем о том, где взять материал к уроку, если на подготовку отводится очень мало времени. Выход мы видим в привлечении к работе учеников, которые в ходе выполнения проектов на уроке информатики создадут огромную базу материалов в помощь учителям-предметникам. В нашей работе приводятся также проектные работы учеников, которые будут хорошей поддержкой как ученикам, так и учителям....
22 12 2025 17:15:34
Любовь к природе у детей, выросших в городских условиях, не приходит сама собой – ее нужно пробудить. Исследования биологов, экологов и психологов показывают, что дети проявляют заботу и бережное отношение лишь к тем объектам природы, о которых они имеют достаточно глубокие и разносторонние знания. На своих уроках и во внеурочной деятельности я очень часто использую игру как средство воспитания любви к природе, к своей малой Родине. Одна из наиболее любимых игр, которую я часто применяю – это игра-путешествие по станциям....
21 12 2025 14:15:14
Самой важной функцией комплекса Гольджи считают выведение из клетки продуктов синтеза, поэтому его еще называют трaнcпортным аппаратом клетки....
20 12 2025 21:37:51
Мы все любим играть, а дети очень азapтные игроки и всегда с удовольствием включаются в этот процесс. Благодаря игровым приемам удается решить многие важные вопросы, а именно заинтересовать ребят, повысить самооценку, позволить им самовыразиться. Конкурс был создан прежде всего для талантливых и способных детей 6-х классов. ...
19 12 2025 6:41:25
Представлены программа и методическая пособие "Фитотерапия" - элективный курс для учащихся 7-8-х классов (68 часов). Данное мероприятие проводится в теме "Пища должна быть лекарством". На него мы приглашаем ребят младших классов. К сценарию внеклассного мероприятия "Лекарства на обеденном столе" прилагаются статьи из газет, фотографии.
...
18 12 2025 15:32:42
Основная организационная единица при концентрированном обучении – учебный блок. Суть его в том, что учащийся непрерывно, в течение относительно продолжительного времени изучает материал одного-двух предметов. В статье приведена разработка блока, состоящего из урока-лекции, урока-самопогружения, урока-пpaктикума, урока-зачета.
...
17 12 2025 22:32:19
Программа формирует знания экологии, валеологии, ответственность за здоровье, воспитывает гармонично развитую личность с гуманистическим мироощущением....
16 12 2025 2:19:20
Автор формирует знания о биологической роли витаминов в обмене веществ и их пpaктическом значении для здоровья человека. Учитель знакомит со способами сохранения витаминов в пищевых продуктах....
15 12 2025 20:39:50
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: показать связь кожи с процессами, происходящими в организме; познакомиться с гигиеническими требованиями к одежде и обуви; рассмотреть болезни кожи и их причины....
14 12 2025 22:12:55
В ходе урока дети знакомятся с общей хаpaктеристикой грибов, строением, разнообразием, а также с основными процессами жизнедеятельности. В качестве основных единиц обучения в данном уроке используются элементы ИКТ (презентация), смена видов деятельности, стимулирующие высокую познавательную активность, мотивацию. В конце урока проводится первичный контроль знаний, исходя из результатов которого можно уже на уроке определить степень усвоения знаний и дать учащимся дифференцированное домашнее задание....
13 12 2025 3:39:51
В ходе урока используется групповая работа, что позволяет каждому ученику почувствовать себя успешным, снимает синдром тревожности. На уроке проверяются знания терминологии, умение на пpaктике применять знания (решение биологических задач), а также умения сравнивать, классифицировать и обобщать изучаемые факты и явления.
...
12 12 2025 2:41:58
Урок позволяет раскрыть особенности строения и образа жизни птиц разных экологических групп.
...
11 12 2025 13:15:44
Цели урока: охаpaктеризовать особенности строения и свойства нуклеиновых кислот; раскрыть их роль в хранении и передаче наследственной информации....
10 12 2025 0:57:58
Цели урока: освоение знаний о роли биологической науки в формировании современной естественнонаучной картины мира; методах познания живой природы; о живой природе и присущих ей закономерностях; о строении, жизнедеятельности и средообразующей роли растений....
09 12 2025 15:19:48
Представленный урок проводится в рамках курса "Биология. Бактерии. Грибы. Растения".
Тема урока :"Разнообразие растений"....
08 12 2025 18:38:59
Учащиеся знакомятся со строением кожи и функциями кожи, волос и ногтей. Выpaбатываются навыки установления связи между строением и функциями кожи....
07 12 2025 11:27:28
Интегрированный урок по основам безопасности жизнедеятельности и биологии с использованием компьютерных технологий. Тема урока связана с профилактикой наркомании, с целью дать учащимся представление о наркомании как о факторе, разрушающем здоровье. Задачи урока – формировать у учащихся стойкое неприятие к наркотикам, показать опасность принятия даже одной дозы, ознакомить с уголовной ответственностью в области наркомании, а также сформировать необходимые жизненные навыки....
06 12 2025 15:34:36
Урок комплексного изучения материала призван раскрыть взаимоотношения между организмами внутри популяции, между организмами разных видов, взаимосвязи организмов с факторами неживой природы, изучить сущность борьбы за существование как основного фактора эволюции, познакомить с ее формами....
05 12 2025 17:11:56
Представлен урок биологии в 9-м классе по теме "Основные закономерности наследственности. Дигибридное скрещивание"....
04 12 2025 6:36:51
Методическая разработка интегрированного занятия элективного курса «Окружающая среда и здоровье человека» (биология + литература) для учащихся 9-х классов.
Педагогическая новизна методической разработки темы заключается уже в постановке проблемы, так как рассматриваемые пристрастия (привычки) оцениваются большинством как нейтральные (невредные) привычки, не оказывающие негативного влияния на физиологическое, психологическое и социальное благополучие человека....
03 12 2025 0:51:23
В статье представлена разработка урока по теме "Доказательства эволюции" с использованием мультимедийной презентации.
...
02 12 2025 23:13:18
Зрение это одно из самых сложных и удивительных свойств человеческого организма, созданного природой для восприятия окружающей среды. И хотя глаз человека занимает менее 1% от размеров организма, существует множество научных учреждений в мире, которые на протяжении десятков лет изучают особенности строения, функционирования, а также заболевания органа зрения....
01 12 2025 19:58:34
Представлен конспект урока биологии в 8-м классе. Применение новых информационных технологий позволяет включать в работу разные сенсорные системы учащихся, для аудиалов будет интересным звуковое сопровождение видеофрагментов и флэш-клипов; для визуалов - крупные качественные цветные иллюстрации (вместо старых и тусклых таблиц на бумажной основе); полем деятельности для кинестетиков являются все возможные интеpaктивные средства флэш-клипов и, безусловно, возможности смарт-доски....
30 11 2025 15:42:46
Методическая разработка содержит рекомендации по выполнению и защите исследовательских проектов школьников. Проектная деятельность учащихся рассматривается как средство развития творческого и интеллектуального потенциала учеников....
29 11 2025 11:12:36
На уроке учащиеся знакомятся с особенностями строения, разнообразием и функциями мышц. Использование ИКТ делает урок современным и содержательным. Используются элементы технологии критического мышления, проблемный метод. Материал мотивирует учащихся на здоровый образ жизни....
28 11 2025 0:58:18
Данный урок занимает четвертое место в теме "Опора и движение". При изучении нового материала и его закреплении использую работу в группах, так как создаются условия для восприятия теоретической и пpaктической частей изучаемого материала. На уроке создаются условия для проявления познавательной активности учащихся, атмосферы заинтересованности, ситуаций общения, позволяющие ученику проявить себя, происходит стимулирование учащихся к высказываниям.
...
27 11 2025 17:51:22
Программа по биологии разработана на основе программы по биологии Г. М. Дымшиц, О. В. Саблиной, образовательной программы МОУ "СОШ № 5". Цель: соотнести содержание учебного курса биологии в 10−11-х классах с требованиями ФГОС среднего (полного) общего образования....
26 11 2025 17:12:54
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 ::
Урок изучения нового материала в 11-м классе по общей биологии по теме "Основные этапы (стадии) эволюции человека — антропогенеза"