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:
Обобщающий урок по теме направлен на обучение решению задач 2-й части ЕГЭ задание №39. В начале урока проводится повторение фаз митоза и мейоза, выявления сходства и отличия процессов, решение теста с выбором одного или нескольких вариантов ответов....
16 12 2025 16:20:37
На уроке учащиеся узнают о составе почвы, о значении перегноя для плодородия почвы....
15 12 2025 20:49:25
Уроки изучения нового материала, проведенные в необычной игровой форме, помогают привлечь в работу на уроке максимальное число учащихся. Одним из таких уроков является урок изучения нового материала с необычным названием "Давай пройдемся медленно по лугу ..." (урок-путешествие). В основу положен игровой момент – театрализованное представление, разгадывание кроссворда....
14 12 2025 22:59:13
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 12 2025 11:42:26
Основным условием эффективности обучения на уроке закрепления знаний по опopно-двигательной системе человека является организация самостоятельной деятельности учащихся. Задания с использованием рентгеновских снимков и фотографий спортсменов определяют хаpaктер познавательной деятельности, последовательность учебных операций. В качестве источников информации используются муляжи, плакаты, рисунки и схемы из учебника биологии для 8-го класса....
12 12 2025 8:38:25
Урок для 7-го класса с целью показать разнообразное значение птиц в природе и их пpaктическое значение для человека, обосновать необходимость их охраны....
11 12 2025 23:18:11
Урок формирует знания об основном процессе метаболизма – биосинтезе белка как сложнейшем многоступенчатом процессе, в котором реализуются функции многих веществ и органоидов клетки. Закрепить знания о генетическом коде....
10 12 2025 3:53:25
Решаем задачи С5 Совсем скоро экзамены, многие ученики максимум внимания уделяют теоретическим вопросам из части А и В, упуская задания части С, о чем говорят во время проверки работ их пустые блан…...
09 12 2025 23:11:50
На уроке даются понятия «биогенеза» и «абиогенеза». Выделяются основные положения теории эволюции материи и происхождения жизни А.И. Опарина. Рассматриваются этапы эволюции: физико-химический и биологический, их особенности и прогрессивность....
08 12 2025 1:47:45
Урок проводится в виде путешествия с использованием географической карты и знакомит учащихся с историей появления и возделывания в России сельскохозяйственных растений, родиной которых являются различные континенты, их применением....
07 12 2025 2:51:44
Автор статьи знакомит учащихся со знаниями о режиме питания, о полезных и "вредных" продуктах, положительной и отрицательной стороне диет; учит оценивать качество некоторых продуктов питания и их экологическую безопасность; воспитывает бережное отношение к своему организму и здоровью через ЗОЖ....
06 12 2025 21:34:12
Занятие кружка по биологии знакомит с приемами исследований, применяемыми в биологических лабораториях; закрепляет и расширяет навыки эксперимента, формирует навыки критического мышления, расширяет представления о воде как универсальном веществе природы. В ходе занятий кружка ученики имеют возможность уяснить, что каждый из них перспективен в развитии способностей....
04 12 2025 1:17:21
Урок природоведения с использованием компьютерных технологий в 5-м классе....
03 12 2025 3:33:19
Решать проблемный вопрос "Почему витамины — обязательная часть пищи и как их сохранить в пищевых продуктах?" помогают частично-поисковый и исследовательский методы. Изучение нового материала строится на использовании субъектного опыта учеников, и новый материал лишь уточняет и дополняет знания учащихся. Работа в группах способствует формированию коммуникативной, информационной и технологической компетентностей учащихся.
Результат учащиеся получают непосредственно на уроке, он является личностно-значимым, поэтому данное учебное занятие можно назвать здоровьесберегающим....
02 12 2025 3:48:43
Цели и задачи урока: сформировать понятия "вид", "критерии вида", "популяция"; продолжить формирование умений работы с текстами, таблицами; умения анализировать, делать выводы....
01 12 2025 13:56:20
Для кишечнополостных хаpaктерна радиальная симметрия, если провести линию от нижнего края до верхнего, то противоположные участки тела относительно проведенной оси буду идентичны....
30 11 2025 17:24:52
Представлен урок комбинированного типа, который включает в себя письменную проверку знаний по карточкам по предыдущим темам, изучение нового материала с электронной презентацией; для уточнения и систематизации знаний предлагается дидактическая игра....
29 11 2025 0:53:20
Использование этой технологии позволяет значительно разнообразить уроки естественно-научных дисциплин. Основная идея технологии «Обучение в сотрудничестве» - учиться вместе.
...
28 11 2025 12:54:53
Цели урока: закрепить знания о строении прокариот, раскрыть картину эволюционного развития организмов, изучить строение ядра эукариот....
27 11 2025 1:12:27
Урок разработан для учащихся 6-го класса. Урок является элементом системы автора в рамках развивающего обучения. В урок включены лабораторная работа и комментарии результатов экспериментов Дж. Пристли и Ван Гельмонта. Кроме того, урок включает чтение по ролям басни И.А. Крылова "Листы и корни". Завершается урок закреплением путем заполнения карточки с заданием о сущности корневого и воздушного питания растений....
26 11 2025 8:27:45
Вопросы пoлoвoго воспитания школьников сегодня имеют первостепенное значение. Уже в девятом классе девчонки спрашивают меня, как пить пpoтивoзaчaточные средства. В уроке показана духовная и физиологическая часть вопроса, разница между понятиями ceкc и любовь. Делается небольшой экскурс в область применения пpoтивoзaчaточных средств, показано к чему приводит частая смена пoлoвых партнеров. Особое место отводится рассказу о венерических заболеваниях.
...
25 11 2025 10:24:46
Урок биологии в 7-м классе служит ознакомлению с общей хаpaктеристикой класса, многообразием и особенностями строения и поведения отрядов акул, скатов, химерообразных....
24 11 2025 4:34:27
Высшие растения имеют сложную тканевую структуру. Она представлена проводящими и механическими тканями. Также отличительным признаком является наличие трахей, трахеид и ситовидных трубок, которые быстро доставляют питательные вещества от корня к листьям, соцветиям, стeблям....
23 11 2025 6:24:59
Данный урок-презентация был разработан автором с использованием компьютерных технологий, основной теоретический материал отражен в презентации. Проведение урока в такой нестандартной форме способствует повышению мотивации учащихся при изучении темы "Подцарство Одноклеточные". Основной целью урока-презентации является знакомство с особенностями строения и жизнедеятельности Одноклеточных как целостных одноклеточных организмов, ведущих самостоятельный образ жизни....
22 11 2025 20:41:13
Внеклассное мероприятие для учащихся 11-го класса на тему "У истоков эволюции..." проводится с использованием информационных технологий, что позволяет повысить интерес к изучаемому предмету. Основная цель данного мероприятия заключается в том, чтобы нацелить ребят на сдачу ЕГЭ по биологии....
21 11 2025 18:56:27
Цель урока: дать представление о том, что такое здоровый образ жизни; заставить учащихся задуматься о необходимости быть здоровым; приобщение к ЗОЖ....
20 11 2025 20:55:20
Урок ориентирован на воспитание здорового образа жизни. Используются современные технологии с применением мультимедийного проектора. В созданной презентации во время урока на экране представляются материалы в виде схем "Хромосомные перестройки", понятия, графики, рисунки, над которыми надо подумать, сделать анализ, сравнение. После каждого пункта плана учащиеся делают вывод, который фиксируется на экране: например, «мутации часто встречаются, рецессивные, устойчивые»....
19 11 2025 2:15:36
Формируя нравственную культуру учащихся и создавая системы ценностей ребенка, нужно помнить, что он – члeн социума. Ещё В.А. Сухомлинский обращал внимание на то, что дети, лишенные родительского общения, не только вырастают жестокими, но и теряют «иммунитет» жить в семье. Наша задача – сохранить или даже создать этот «иммунитет», показать роль семьи в современном обществе и в жизни каждого человека.
...
18 11 2025 22:20:45
Одна из сложностей учительского труда - освоение требований программы неуспевающими
учащимися. Вариантом решений этой проблемы является включение в учебный процесс знаковой
системы свертки/развертки потоков информации. В результате применения этого приема
изменяется роль учителя. Он становится консультантом....
17 11 2025 5:49:37
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: сформировать у учащихся понятия о химических явлениях....
15 11 2025 8:30:38
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Курс предназначен для учащихся 9-x классов, владеющих знаниями анатомии, физиологии человека. Данный курс является предметно-ориентационным (пробным), он реализует интерес учащихся к учебному предмету, уточняет готовность и способность осваивать предмет на повышенном уровне. Изучение курса направлено на ориентацию учащихся по профессиям медико-биологического профиля. Рассчитан на 14 часов....
14 11 2025 21:20:43
Цели урока: познакомить учащихся с основными этапами антропогенеза через хаpaктерные биологические и социальные изменения антропоидов; продолжить формировать умение сравнивать биологические объекты через составление таблицы и делать выводы на основе сравнения; продолжить воспитание атеистического материалистического мировоззрения через восприятие антропогенеза как естественного продолжения эволюции....
13 11 2025 14:23:44
Спецкурс предназначен для учащихся старших классов и опирается на знания, полученные ими при изучении дисциплин об организме человека. Цель: формирование у старшеклассников знаний по профилактике заболеваний, воспитание ответственного отношения к своему здоровью и окружающих....
12 11 2025 13:33:37
Сегодня перед учителем стоит задача не только развивать школьников, но и дать им самим сделать на уроке маленькое открытие. Вся работа на уроке строится под руководством учителя, он является «дирижером». На уроке учащиеся изучают роль нуклеиновых кислот в живой природе, описывают особенности строения молекул нуклеиновых кислот....
11 11 2025 8:16:36
Предстален конспект урока на тему "В здоровом теле - здоровый дух. Оценка состояния здоровья учащихся на основе антропометрических исследований и разработка рекомендаций по его улучшению", проведенного для учащихся 8-х классов....
10 11 2025 17:17:51
При изучении темы "Многообразие земноводных, их значение, охрана, общие черты" избрана одна из нетрадиционных форм – урок-сказка. При подготовке к уроку учащиеся пишут сказки, участвует в конкурсе рисунков, плакатов. При этом они имеют возможность поработать с энциклопедиями и дополнительной литературой. Это позволяет сделать урок ярким и запоминающимся, расширить представления учащихся о многообразии земноводных, формировать устойчивый интерес к предмету.
...
09 11 2025 3:19:32
В руки ребят попал старинный мaнycкрипт, некоторые участки которой со временем оказались утерянными. Для их восстановления требуется совершить виртуальное путешествие в сказочную страну Растений-Легенд. Путь туда лежит через четыре "долины" - "Долину Загадок", "Долину Свитков", "Долину Мифов", "Долину Прагматиков"....
08 11 2025 19:38:54
Мероприятие рассчитано на учащихся 5-6-х классов. В мероприятии прослеживается взаимосвязь биологии с другими предметами.
...
07 11 2025 3:28:28
Урок изучения нового материала с элементами проблемно-диалогового обучения. В начале урока создается проблемная ситуация для нахождения правильного решения. Используемые формы: индивидуальная, фронтальная, групповая, самостоятельная работа с целью активизировать учебный процесс, эффективно усвоить учебный материал, т.к. новое знание открывается в совместной деятельности....
06 11 2025 23:50:38
Безусловная рефлекторная деятельность нужна для выживания и сохранения вида, условная - для приспособления к изменчивой окружающей среде....
05 11 2025 8:44:44
Средство модульного обучения – модуль – это целевой функциональный узел, в котором объединены учебное содержание и приемы учебной деятельности по овладению этим содержанием. Это инструкция по достижению цели учебно-познавательной деятельности, индивидуальная программа, содержащая целевой план действий, банк информации, указания по осуществлению самоконтроля, самооценки, самоанализа....
04 11 2025 4:17:38
Жизнь любого организма начинается от образования зиготы и продолжается до cмepти. В это время живой организм растет, развивается, стареет. Начало...
03 11 2025 4:20:10
Цель урока: развивать интерес к здоровью, правильному питанию, расширять знания по теме, предметные компетенции учащихся по теме «Пищеварение»; закрепить изученный материал, определить уровень знаний, предметные компетенции учащихся по теме «Пищеварение»....
02 11 2025 18:24:21
Урок призван сформировать представление о генетике – науке, изучающей наследственность и изменчивость организмов, познакомить с основными понятиями науки....
01 11 2025 20:17:39
Материал урока раскрывает актуальность проблемы охраны животного мира, показывает связь между животным миром и хозяйственной деятельностью человека....
31 10 2025 1:59:51
Урок биологии в 6-м классе разработан к учебнику "Растения. Бактерии. Грибы. Лишайники" И.Н. Пономарёвой. Закрепляет знания учащихся по систематике растений и знакомит с признаками семейств....
30 10 2025 16:56:18
Цели урока: изучить явление сна; разъяснить физиологическую сущность сна, природу сна и сновидений, цикличность, его значение в нормальном функционировании мозга; показать, что циклы сна и сновидения определяются как внутренними, так и внешними факторами; познакомить с теориями сновидений К.Юнга и З.Фрейда....
29 10 2025 4:30:43
Цели урока: привлечь внимание школьников к охраняемым территориям; помочь учащимся осознать свою мopaльную ответственность за судьбу родной земли; сосредоточить внимание учащихся на растениях и животных, занесенных в Красную книгу....
28 10 2025 18:26:28
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 ::
