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:
Внеклассное занятие в форме игры "Звездный час" с целью объяснить возможность утраты тех или иных видов растительного и животного мира Кубани....
27 11 2025 10:12:19
Урок проводится с использованием различных методов (презентация, работа в группах, лабораторная), но основной метод – это исследование. Такая форма организации урока зоологии учит наблюдать, видеть, сравнивать и делать выводы. На уроке используется компьютер, микроскопы, лупы, натуральные объекты, готовые препараты и сделанные учащимися. Урок показывает единство происхождения и строения растений и животных.
...
26 11 2025 13:33:55
Учащиеся 7-го класса на уроке биологии продолжают знакомиться с многообразием животного мира....
25 11 2025 9:47:13
На уроке учащиеся знакомятся с химическим составом, строением и свойствами костей, учатся оформлять результаты мыслительных операций в устной и письменной форме....
24 11 2025 10:28:52
Проектная работа знакомит – учащихся с органом тела – ухом и вестибулярным аппаратом, учить работать в группе, уметь представлять свои знания, анализировать работу и делать выводы....
23 11 2025 2:24:44
ИКТ позволяют не только наполнить урок большим количеством готовых, строго отобранных, соответствующим образом организованных знаний, но и развивать интеллектуальные, творческие способности учащихся. В природоведении есть ряд разделов, сложных для восприятия и понимания учениками. Структурирование большого объёма информации наиболее приемлемо при помощи программы PowerPoint. Уроки-презентации делают учащегося активным участником учебного процесса. Представлен урок с использованием ИКТ на уроках биологии и природоведения.
...
22 11 2025 16:10:40
В работе рассказывается о свойствах УМК «Перспективная начальная школа», таких как комплектность, инструментальность, интеpaктивность и интеграция. Используются примеры из своей пpaктики, рассказывается об особенностях УМК «Перспективная школа», которые существенно отличают его от всех других комплектов начальной школы....
21 11 2025 9:37:58
Урок проводится в виде деловой игры - интеллектуального турнира. На уроке разбираются следующие понятия: сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
20 11 2025 5:53:11
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель занятия: расширение и углубление знаний о голосеменных на примере растений Забайкальского края....
19 11 2025 4:52:30
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....
18 11 2025 12:38:17
Урок выясняет происхождение древней группы животных – пресмыкающихся и объясняет значение современных рептилий....
17 11 2025 21:25:57
Содержание данного урока позволяет расширить знания учащихся об особенностях и способах размножения, значении бесполого размножения в жизни организмов, значении вегетативного размножения растений. Данный урок учит детей мыслить, рассуждать, делать выводы....
16 11 2025 20:46:37
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?»...
15 11 2025 13:39:59
Программа предпрофильного образования «Человек и природа» является, с нашей стороны, смысловым шагом. Мы попытались найти общий смысловой компонент в учебных программах по литературе и биологии (5–11-е классы) и разработали систему интегрированных тем, объединенных антропологическим аспектом. Данная программа позволяет не только сэкономить часы в каждом из предметов, но и представить материал комплексно, подчеркивая межпредметные связи и отношения. Ведь выпускник школы должен быть подготовлен к жизни – способен к самообразованию, к оценке собственных поступков, к самостоятельному выбору правильных действий в любой жизненной ситуации....
14 11 2025 20:57:43
Цели урока: создать условия для осознания и осмысления понятий по теме «Кожа. Её строение и функции»; способствовать развитию умения работать с разными источниками информации, критически оценивать полученную информацию, развивать коммуникативные умения обучающихся; воспитывать культуру общения, способствовать пробуждению интереса к изучению окружающего мира....
13 11 2025 15:21:20
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....
12 11 2025 7:52:40
С ключевыми вопросами семинара (эмбриональная индукция, регуляция экспрессии генов в ходе онтогенеза) учащиеся знакомились в ходе вводной лекции в начале изучения темы «Размножение и индивидуальное развитие организмов». Проведению семинара предшествует обязательная домашняя проработка учебного материала, поиск дополнительной информации.
...
11 11 2025 9:43:46
Раздел "Основные отделы высших растений" включает большую информацию и требует от детей основательных знаний о биологии растений. На данном уроке можно применить различные групповые задания, проверяющие знание биологических терминов. Игровые моменты, которые используются на уроке, снимают напряжение, дети быстрее входят в учебный процесс.
...
10 11 2025 9:46:48
Экологический слет направлен на формирование обобщенных знаний и познавательных умений, устойчивого интереса к биологии и экологии, расширение кругозора, поднятие общего культурного уровня учащихся. Материал конкурсов слета связан с базовыми курсами биологии основной средней школы и является их естественным дополнением.
...
09 11 2025 1:16:51
Предложенный материал поможет приобщить детей к театральному искусству и в игровой форме задуматься над серьезными экологическими проблемами. В выступлении могут использоваться как специально подготовленные костюмы, так и элементы костюмов, что не уменьшит художественной ценности и зрелищности постановки....
08 11 2025 22:24:51
В последние годы незаслуженно забыты животные, которые легко могут содержаться в уголках живой природы при кабинетах биологии. Многие учителя считают, что гораздо проще заменить живой объект материалами, размещенными на видеоносителях. Да, это не требует финансовых затрат и экономит время на подготовку к уроку, но и не может заменить того, что могут дать животные, содержащиеся в школьном кабинете.
...
07 11 2025 11:25:41
Урок биологии соответствует деятельностному подходу. Единственный урок при изучении темы «Лишайники» в соответствии с программой Д.И. Трайтака. Тема входит в раздел «Бактерии. Грибы. Лишайники». На каждом этапе урока указаны виды формируемых универсальных учебных действий. На уроках ребята учатся рассуждать, думать, анализировать, самостоятельно решать проблемы, ставить цели и их добиваться....
06 11 2025 4:15:11
При изложении курса "Биология" авторы используют три типа заданий, активизирующих субъектный опыт учащихся: выявление в содержании субъектного опыта детей признаков вводимого понятия; предоставление ученику на выбор определения понятия, в виде словесного описания, схемы или рисунка; при изучении, закреплении материала ученику предлагается раскрыть содержание изучаемого материала в виде рассказа, устного или письменного, схемы или рисунка по выбору ученика....
05 11 2025 6:50:19
Разработка предлагает проведение нестандартного урока в виде смотра конкурса знаний учащихся по ранее изученному разделу «Классификация растений». Урок можно проводить в одном классе, но пройдет он интереснее, если задействовать всю параллель 6-х классов. Разнообразные конкурсы и задания вносят оживление и эмоциональную окраску в учебный процесс и помогают поддерживать интерес к изучению биологии....
04 11 2025 22:57:17
Данный урок проводится по УМК под редакцией В.В. Пасечника по биологическому образованию для основной школы.
Урок "Гигиена органов пищеварения. Предупреждение желудочно-кишечных инфекций" является обобщающим по теме "Пищеварение". Урок проводится в форме учебного занятия. На уроке используются дополнительные источники знаний: статьи, книги, рисунки.
...
03 11 2025 12:19:31
Урок построен в иносказательной форме, доступной для учеников 9-го класса. Легко запоминаются сложные термины, по ходу урока идет повторение строения и свойств клетки....
02 11 2025 2:27:11
Деление истории Земли на эры и периоды, дает представление об особенностях развития жизни на планете в разные временные промежутки. Ученые выделяют особо значимые события в отдельные отрезки времени – эры, которые делятся на периоды....
01 11 2025 7:41:40
Урок проверки, оценки и коррекции знаний и способов деятельности с использованием ИКТ с целью развития личности каждого ученика через активную деятельность на уроке.
Ожидаемые результаты: дети сами должны сформулировать тему и задачи урока; сами проверить и оценить свои знания, используя навыки работы на компьютере; сами открыть тайну цветковых растений; сами сделать выводы по уроку. Учитель выступает как координатор урока.
...
31 10 2025 18:36:18
При встрече люди обычно говорят "Здравствуйте", желая друг другу здоровья. А что такое здоровье, как его измерить? Классный час посвящен сохранению здоровья человека.
...
30 10 2025 13:39:17
В статье описывается разработка буклетов по видовому разнообразию определенной экосистемы города или области/края. Приводятся примеры таких разработок на материале по городу Омску и Омской области, а также примерный план учебно-исследовательского проекта на тему: "Школьники - юные исследователи".
...
29 10 2025 6:59:26
Функции коры головного мозга — осуществление сложных рефлекторных реакций, составляющих основу высшей нервной деятельности (поведения) человека....
28 10 2025 9:13:15
Занятие формирует понятие об особенностях строения и жизнедеятельности змей, многообразии и значении их в природе и жизни человека....
27 10 2025 15:21:20
В работе представлены результаты применения УМК "Виртуальная школа Кирилла и Мефодия 2003–медиатека" в процессе обучения для ученика и учителя.
Дается описание, систематизация, методическое обоснование деятельности творческой группы учителей школы, возглавляемых координатором – учителем информатики – по использованию информационно-коммуникационных технологий в образовательном процессе, а также анализ возможностей реализации творческой инициативы учителя при использовании современных мультимедийных технологий. Показана система использования ИКТ на различных этапах урока.
...
26 10 2025 12:26:14
ФГОС предполагает наличие у учителя технологических карт уроков, которые определяют деятельность как учителя, так и ученика. В технологической карте определены УУД, формируемые на уроке, прописаны деятельность ученика и учителя, показаны используемые технологии....
25 10 2025 23:50:40
Комбинированное занятие 1-го курса, специальность 34.02.01 сестринское дело, знакомит с наследованием групп крови системы АВО и резус-системы у человека. Цель: актуализировать знания о механизмах наследования групп крови и возникновения резус-конфликта; изучить механизм наследования групп крови и резус-фактора; научить пользоваться таблицей генетических обозначений групп крови во время решения задач; разъяснить наследование групп крови и резус-фактора....
24 10 2025 7:51:20
Занятие с целью расширять знания учащихся об экологических группах птиц, показать разнообразное значение птиц в природе и их пpaктическое значение для человека....
23 10 2025 5:32:15
Урок проводится в виде деловой игры - интеллектуального турнира. На уроке разбираются следующие понятия: сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
22 10 2025 4:19:25
Папоротники распространены фактически по всему земному шару, начиная с пустынь и кончая болотами, рисовыми полями и солоноватыми водоемами. Наиболее разнообразны — в тропических влажных лесах....
21 10 2025 14:59:47
В ходе урока под руководством учителя учащиеся закрепляют знания по теме, развивают умения сравнивать, обобщать и делать выводы....
20 10 2025 8:55:20
Представлен конспект урока ток-шоу по теме "Гигиена сердечно-сосудистой системы"....
19 10 2025 14:24:57
Урок является заключительным в разделе «Отделы растений» преподавания биологии за 6-й класс. Различные формы повторения пройденного материала дают возможность закрепить и углубить знания учащихся. Активизация познавательной деятельности учащихся осуществляется на уроке за счет выполнения творческих заданий: подготовка сообщений по отделам растений, выступление в качестве экскурсоводов, исполнение роли деревьев, представление презентации с использованием компьютера.
...
18 10 2025 7:51:58
Представленный урок проводится в форме собрания внутренних органов, в ходе, которого уточняются особенности работы некоторых органов и их функциональныхвозможности.
Данный материал может быть использован как самостоятельный материал или иллюстративный материал фрагмента урока....
17 10 2025 5:53:19
Урок закладывает представления о почве как верхнем плодородном слое земли, основных свойствах почвы; в процессе опытов ученики устанавливают состав почвы, узнают о преобладающих почвах родного края....
16 10 2025 22:45:49
В морфологическом отношении простейшее равноценно клетке, но в физиологическом представляет собой целый самостоятельный организм....
15 10 2025 18:33:52
Урок проводится в 9-м классе после изучения темы «Пищеварительная система». В русской народной сказке «Царевна-лягушка» Василиса Премудрая сбрасывает кожу, а царевич Иван сжигает ее. Что же произойдет в реальной жизни с человеком в таком случае? Какова роль кожи в жизни человека и ее строение? Учащиеся поразмышляют о новых направлениях моды: пирсинге, тату, эпиляции....
14 10 2025 21:28:51
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....
13 10 2025 15:35:56
В статье описывается опыт работы по данной теме. Организация учебно-исследовательской деятельности учащихся на уроках биологии является одним из путей развития познавательной активности учащихся, но недостаточно вести эту работу в рамках урока, целесообразно продолжать ее во внеурочное время....
12 10 2025 4:44:41
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.
...
11 10 2025 15:50:10
Животные получают необходимый им кислород из атмосферы или воды, в которой он растворен. Поэтому их органы дыхания разнообразны. Связь органов дыхания со всеми...
10 10 2025 16:50:42
Используя технологию «Критическое мышление» и прием «Кластер», каждый учащийся может выделить значимые именно понятия, эффективно связывать новую информацию с ранее известной и сознательно, критически подходить к новой информации....
09 10 2025 1:35:44
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 ::
