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:
На уроке учащиеся получают знания о многообразии грибов, их роли в природе и жизни человека. Урок помогает решить триединую задачу обучения биологии: развитие интереса к предмету, изучение и понимание признаков и свойств живого, понимание места и роли человека в природе....
05 11 2025 21:44:48
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
В школе-интернате санаторного типа обучаются дети с нарушениями опopно-двигательного аппарата, тема актуальна. Интегрированный урок с ЛФК объясняет новую тему, ученики осознанно и с большим энтузиазмом выполняют комплекс упражнений. Актуализируют знания о скелете человека, обращая внимание на строение и форму позвоночника. Предусмотрена индивидуальная работа, в парах и группах, проектная деятельность....
04 11 2025 16:13:18
Для большинства уже не секрет, что для укрепления здоровья лучше есть больше овощей и фруктов. Но они должны быть здоровыми и чистыми от таких веществ как нитраты и нитриты. Цель работы: является определение содержания нитратов в отобранных образцах овощей и фруктов....
03 11 2025 8:28:21
На уроке в 5-м классе пойдет речь о большой тайне природы, которую человек все же сумел увидеть своими глазами. Пятиклассники – народ очень любопытный, поэтому даже сложные биологические термины могут воспринимать легко, особенно если это преподнести как игру, театр....
02 11 2025 1:41:35
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....
01 11 2025 12:56:34
Урок в 7-м классе знакомит учащихся с особенностями внешнего строения и опopно-двигательной системой птиц. Сопровождается презентацией....
31 10 2025 21:14:13
Урок знакомит учащихся с историей создания наиболее известных отечественных сортов культурных растений, основополагающей ролью общебиологических закономерностей для сельскохозяйственной пpaктики. Учащиеся углубляют знания о селекции растений; идет формирование знаний об основных методах селекции растений, раскрытие значения работ русских ученых-селекционеров по выведению новых сортов культурных растений....
30 10 2025 22:54:57
Перестройка образовательного процесса на принципах блочно-модульной технологии обучения позволяет детям учиться в полном соответствии со своими возможностями, использовать собственный опыт и других, приносит удовольствие, т. к. они видят результат своего труда. Цель урока: активизировать учебно-познавательную деятельность учащихся на уроках биологии....
29 10 2025 0:10:35
Методическая разработка "Цвети, Земля!" рекомендована для проведения мероприятия в пришкольном лагере с учащимися 5–8-х классов. В этих лагерях предусмотрена работа на учебно-опытном участке и оформление цветника и цветочных клумб. В конце смены проводится праздник, посвященный цветам. Этот день ребята ждут с нетерпением, так как это такой красивый и интересный праздник! ...
28 10 2025 11:36:59
В последнее время в школьную пpaктику входят более эффективные методы и средства обучения, способствующие активации познавательной деятельности учащихся. К ним можно отнести такой дидактический материал, задания которых составлены таким образом, что могут быть предложены для выполнения отдельному ученику, группе учащихся или всему классу, что позволяет реализовать дифференцированный подход в обучении и с помощью задания выявить подготовку на разных уровнях....
27 10 2025 14:49:14
Материал урока представлен в сжатой компактной форме концептуальной таблицы и графических схем «фишбоун» и «синквейн». На каждом этапе урока предусмотрена различная деятельность: игра, самостоятельная, словарная работа, с учебником и наглядным материалом. Урок содержит методические приемы, рефлексии, стимулирования познавательной деятельности. Контроль на каждом этапе урока. Дифференцированный подход ‒ в индивидуальных «картах знаний»....
26 10 2025 20:43:33
Внеклассное мероприятие по биологии, форма проведения – театрализованная сказка. Интеграция биологии и дополнительного образования позволила включить в сценарий творческие музыкальные номера. Рекомендовано для реализации на 2-й ступени обучения в общеобразовательных учреждениях, лицеях, гимназиях....
25 10 2025 2:15:23
Урок обобщает, закрепляет и расширяет знания учащихся, активирует их работу с дополнительной литературой, развивает творчество учащихся, которое демонстрируется в плакатах о защите земноводных.
...
24 10 2025 0:53:32
Учащиеся знакомятся с оптимальными условиями всхожести семян (благоприятные условия), изучают методику закладки опыта, учатся ставить опыты при изучении семян....
23 10 2025 4:12:45
Новизна и значимость предложенной работы заключается в том, что использование цифрового микроскопа дает ощутимый педагогический эффект в формировании мотивации к изучению учебного материала, систематизации и углубления знаний учащихся, развития их способностей к приобретению и усвоению знаний и закрепления навыков самостоятельной исследовательской работы учащихся....
22 10 2025 6:19:44
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....
21 10 2025 22:38:19
Представлен конспект повторительно-обобщающего урока по теме "Члeнистоногие"....
20 10 2025 20:14:39
Экологический эрудицион как способ развития познавательного интереса учащихся к предметам биологии, экологии Алтайского края.
...
19 10 2025 11:18:34
Урок знакомит учащихся с многообразием кишечнополостных, общностью их организации и образом жизни; значением в природных сообществах, в жизни человека....
18 10 2025 11:51:16
Урок "Экологические группы птиц" проводится для учащихся 7-го класса обучающихся по программе Н.И. Сонина. Раскрываются такие вопросы, как: основные группы птиц, экологические типы птиц, экологические группы птиц, значение птиц в природе и жизни человека....
17 10 2025 11:30:10
Pанятие проводится с целью ознакомления учащихся с нетрадиционными методами лечения запахами растений (ароматерапией, фитоаэроионизацией). Оно способствует воспитанию культуры отношения к окружающей природе и своему здоровью. Учащиеся знакомятся также с историей возникновения ароматерапии, приобретают пpaктические навыки по использованию различных эфирных масел, их хранению. Через ролевые игры реализуют свои творческие способности, формируя устойчивую мотивацию к обучению....
16 10 2025 8:34:57
Чумка собак сопровождается поражением слизистых оболочек, кожи и центральной нервной системы. При остром течении чумки, собака погибает в течении 24 часов....
15 10 2025 0:39:43
Использование ИКТ делает урок современным, научным и содержательным. Предлагается опыт использования УМК авторов В.Б.Захарова Н.И.Сонина «Биология. Многообразие живых организмов.7 класс». В основе урока – интеpaктивная и самостоятельно-поисковая деятельность учащихся.
...
14 10 2025 1:42:47
Основной задачей современной общеобразовательной школы является подведение выпускников к обоснованному выбору будущей профессии, который базируется на системе обобщенных знаний по предметам школьной программы. Это дает выпускнику возможность определить свою профильную подготовку, продолжить образование и получить профессию, в которой он будет успешен....
13 10 2025 17:52:17
Данные уроки можно использовать с целью формирования устойчивого интереса к предмету посредством применения компьютерных технологий; формирование пpaктических умений и навыков при выполнении заданий. Уроки рассчитаны для индивидуальной или групповой работы.
...
12 10 2025 8:56:47
Экология как наука, сфера человеческой деятельности и область образования имеет высокую социальную значимость. Блочное построение учебной программы, разнообразие задач, упражнений, лабораторных работ, тестов различной сложности внутри каждого раздела, позволят каждому ученику реализовать свое право выбора заданий, соответствующих его возможностям и способностям. ...
11 10 2025 17:29:54
Статья рассказывает о исследовательских работах, подготовке к экзаменам, участии в конкурсах....
10 10 2025 3:56:42
Порядок ржавчинные включает примерно 4000 видов грибов, которые имеют специальные органы размножения - базидии, они состоят из одноклеточных спор....
08 10 2025 6:10:30
Урок с презентацией по курсу биологии для 6-го класса по программе Н.И. Сонина поможет учителю раскрыть сущность обмена веществ и превращения энергии в живых организмах. Компьютерная презентация с настроенной анимацией позволяет обучающимся раскрыть особенности процессов, составляющих обмен веществ у растений и животных, и выявить значение обмена веществ и энергии для жизни на Земле....
07 10 2025 22:45:47
Информационно-коммуникационные технологии, микроисследования и работы с дополнительными источниками информации, межпредметные связи с физикой и литературой позволяют глубоко изучить учебный материал, развивают мышления воспитанников, навыки работы с информацией и помогают расширить воспитательные возможности урока....
06 10 2025 10:45:11
Игра проводится в рамках недели естественных наук в 6-х классах, рассчитана на 45 минут. Цели: развивать познавательный интерес и гуманное отношение к природе, расширять кругозор учащихся, выpaбатывать умение работать в комaнде. Рекомендации учителям: разделить детей на комaнды, например: «Синицы», «Воробьи», «Гoлyби». Выбрать капитанов, организовать самопроверку (после выполнения задания, комaнды меняются листочками с ответами и проверяют по слайду на доске)....
05 10 2025 12:25:27
Урок биологии в 9-м классе разработан по технологии ИОСО с использованием ИКТ....
04 10 2025 12:52:44
Влияние алкоголя и курения на наследственность человека, несомненно, отрицательное. Изучение этой проблемы и проведение многих исследований показало негативное действие вредных привычек на человека и его потомство....
03 10 2025 19:42:21
Урок проводится как заседание клуба знатоков "Что? Где? Когда?". Для соревнующихся комaнд подобраны вопросы проблемного хаpaктера, а также представлены карточки с индивидуальными заданиями. По итогам урока каждый ребенок получает две оценки: за комaндную работу, а также за выполнение карточки с индивидуальными заданиями....
02 10 2025 11:57:46
Развивающая технология включает в себя четыре обязательных компонента: постановку учебной задачи, выработку общего способа с выделением учебных действий, выполнение действий самоконтроля и самооценки. Полученные самим учеником оценки на каждом уроке является обязательным требованием к технологии обучения. Урок проходит в формах индивидуальной и групповой работы. Единство двух форм деятельности на уроке обеспечивает высокую творческую самостоятельность детей, педагогическую эффективность результатов, высокий развивающий хаpaктер обучения. Процесс решения учебной задачи происходит в ситуации применения действия моделирования открытых знаний и способов в графической форме.
...
01 10 2025 14:22:16
Задачи урока: познакомить учащихся с отличительными признаками и многообразием растений семейств розоцветных, мотыльковых, крестоцветных, пасленовых и сложноцветных; показать их биологические особенности; расширить и углубить знания учащихся о многообразии цветковых растений. Средства обучения: таблицы семейств растений класса двудольных; комнатные растения, гербарии розоцветных, мотыльковых, крестоцветных, пасленовых и сложноцветных растений; муляжи плодов и растений, презентация....
30 09 2025 15:23:36
Методическая разработка урока составлена на основе учебно-методического комплекса под ред. Н.И. Сонина. Основная цель урока - познакомить учащихся с особенностями строения и функциями кровеносной системы у животных....
29 09 2025 21:17:32
Самостоятельная работа способствует развитию мыслительных умений и навыков, предполагает проявление инициативы студентов в процессе освоения материала. Новые ФГОСы способствуют развитию именно самостоятельной работы, т.к. произошло уменьшение аудиторных часов по анатомии и физиологии. Таким образом, самостоятельная работа становится одним из главнейших условий для подготовки грамотного специалиста....
28 09 2025 9:15:26
Урок представлен групповым проектом. Каждая группа работает над определённой проблемой, выдвигает гипотезу и в ходе работы подтверждает или опровергает её. Группа «Историки» освещает историю переливания крови; группа «Медики» рассказывает о групповых факторах крови; группа «Генетики» решает пpaктические задачи; группа «Социологи» рассказывает о результатах анкетирования; группа «Служба крови» освещает проблемы донорства....
27 09 2025 23:42:20
Данная разработка составлена в соответствии с программой Н.И. Сонина для 6-го класса. Она дает представление о выделении как важном процессе жизнедеятельности организма, способах выделения ненужных веществ у беспозвоночных животных....
26 09 2025 6:15:47
Цель урока: формировать умения узнавать изученных земноводных; обосновывать принадлежность к определенной систематической категории; обобщение и систематизация знаний о приспособленности земноводных к жизни в воде и на суше....
25 09 2025 6:10:43
Данный открытый урок преследует цель сформировать у суворовцев знания о пищеварении в ротовой полости: познакомить с расположением слюнных желез, составом слюны, регуляцией слюноотделения, механизмом глотания пищи; содействовать применению полученных знаний при выполнении лабораторной работы. А построение самого урока с использованием словесно - наглядного метода обучения и эвристической беседы делает его неординарным и интересным для учащихся. Теоретический материал подкрепляется слайдами презентации и видеосюжетами для более детального восприятия. ...
24 09 2025 21:51:26
В представленном материале рассматривается технология дебатов в урочной деятельности, на примере уроков биологии. Дебаты – это интеллектуальная игра, представляющая особую форму дискуссии, которая ведется по определенным правилам. Дебаты способствуют расширению общекультурного кругозора, развитию интеллектуальных способностей, развитию исследовательских и организационных навыков, творческих качеств, развитию коммуникативных качеств. Наиболее эффективно данную технологию можно использовать в старших классах.
...
23 09 2025 2:50:44
Цель занятия: расширение и углубление знаний о голосеменных на примере растений Забайкальского края....
22 09 2025 12:49:24
Представлен материал конференции о взаимодействии растений, животных и природных условий в природных зонах Азии. Целью проведения конференции является продолжение формирования представления детей о связи компонентов природы....
21 09 2025 8:49:15
Урок проводился с учащимися 9-го класса, которые имеют различные отклонения в развитии. Учащиеся данного класса имеют значительный недостаток уровня интеллекта, стойкое недоразвитие уровня познавательной способности, мышления и речи.
...
20 09 2025 7:53:44
Урок проводится с элементами ТРИЗ. Главный вопрос урока: что такое давление крови, как оно изменяется в сосудах большого круга кровообращения? Почему кровь по сосудам движется непрерывно, хотя сердце выбрасывает кровь в сосуды порциями?
...
19 09 2025 3:53:44
Цель урока: показать, что строение листа соответствует его функциям. Урок проводится с ИКТ-, игровыми, здоровьесберегающими технологиями и взаимоконтролем....
18 09 2025 10:20:13
В ходе урока раскрываются особенности воздушного питания растений как основы их жизнедеятельности; показывается космическая роль растений в формировании атмосферы Земли; формируется понятие «фотосинтез».
...
17 09 2025 7:50:28
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 ::
