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 протяжении всей истории цивилизованное человечество задавалось вопросом о сущности и происхождении жизни. Что же отличает живые тела от неживых? Этот вопрос с давних пор привлекал ученых и мыслителей, которые, желая дать краткое определение понятия «жизнь», «живое тело», старались найти самое существенное, самое хаpaктерное для этих понятий.
...
13 11 2026 18:33:26
Занятие с целью расширять знания учащихся об экологических группах птиц, показать разнообразное значение птиц в природе и их пpaктическое значение для человека....
12 11 2026 9:24:14
Представленная статья содержит сведения о том, как творчески подойти к проведению заключительного урока по биологии у выпускников школы....
11 11 2026 4:47:25
Учащиеся формируют знания об особенностях строения и жизнедеятельности водорослей, роли в природе и жизни человека. Развивают умения анализировать и систематизировать информацию;
формируют эмоциональное отношение к водорослям....
10 11 2026 11:18:22
Урок раскрывает понятия гигиены одежды, обуви, кожи, профилактики и оказания первой помощи при ожогах и обморожениях. Цели урока: развивать общебиологические понятия о взаимосвязи здоровья человека и соблюдения личной гигиены, формировать бережное отношение к своему здоровью....
09 11 2026 18:40:58
Урок биологии разработан для 7-го класса с применением основ гуманной педагогики. Тип урока – изучение и первичное закрепление знаний. На уроке создаются условия для развития у учащихся положительной мотивации к обучению биологии. Целью данного урока является не только усвоение новых знаний учащимися, но и развитие умения видеть и чувствовать красоту, воспитание бережного отношения к окружающему миру....
08 11 2026 18:22:12
На уроке учащиеся хаpaктеризуют сущность различных генетических законов и закономерностей, решают генетические задачи, объясняют причины результатов, полученных учеными при скрещивании организмов.
...
07 11 2026 22:38:26
Автор знакомит учащихся с обменом веществ и энергии. Формирует знания об энергетическом обмене как о распаде и окислении сложных составных веществ в цитоплазме клеток на более простые вещества с превращением энергии. О пластическом обмене как усвоении питательных веществ в клетках организма. Объясняет биологическую роль обмена веществ....
06 11 2026 15:36:22
Цель урока: выявление хаpaктерных черт строения и процессов жизнедеятельности простейших; формирование у учащихся познавательного интереса к изучению жизнедеятельности животных....
05 11 2026 11:42:32
Частично-поисковая работа в группах, направленная на решение проблемных ситуаций по выявлению особенностей строения и приспособленности земноводных к обитанию в воде и на суше. Итогом работы является построение модели лягушки....
04 11 2026 7:19:42
Вместе с мембранными и немембранными органеллами в цитоплазме находятся клеточные включения, которые являются непостоянными элементами клетки. Они появляются и исчезают на протяжении ее жизненного цикла. Формируются в основном в пластинчатом комплексе и в эндоплазматическом ретикулуме....
03 11 2026 16:52:56
Для того чтобы полнее изучить явление природы, взаимоотношения человека и природы, ее огромное многообразие и уникальность, величие и в то же время беззащитность, нужно больше читать. Художественное слово, описание картин родной природы в произведениях Шукшина, Тургенева, Пришвина и других классиков позволяют воздействовать на эмоциональный мир ребят, глубже почувствовать красоту природы....
02 11 2026 19:28:29
Выделяют три основных вида соединительной ткани, которые имеют различное строение и осуществляют определенные функции: собственно соединительная ткань, хрящевая и костная....
01 11 2026 0:36:22
Методическая разработка урока биологии для 8-го класса позволяет детям легко изучить строение мочевыделительной системы, процесс образования мочи. Учащиеся узнают о причинах заболеваний почек, о методах их профилактики. Урок поможет в формировании правильного отношения школьников к здоровому образу жизни.
...
31 10 2026 4:37:47
Смотреть на мир и видеть его красоту – большое счастье. И это счастье дают человеку глаза. С помощью глаз человек видит предметы, их перемещение и цвет. Глаза помогают ему ориентироваться в обстановке и передвигаться в нужном направлении. Все это делает глаза ценнейшим органом в системе органов чувств.
Наша жизнь сложна и многообразна, и не всегда мы испытываем только радость – бывают и огорчения. А связаны они с травмами, полученными по халатности и при неправильном обращении с предметами, которые могут причинить боль и страдания. И мы должны знать, как правильно и своевременно оказать помощь пострадавшему. При повреждении глаза резко снижается зрение.
...
30 10 2026 16:31:28
Представлен заключительный урок по курсу 8-го класса "Влияние курения на организм человека".
...
29 10 2026 21:35:27
При обучении биологии использование компьютера эффективно на уроках изучения нового материала, при отработке умений и навыков (обучающее тестирование), при проверке знаний учащихся, а также во время проведения биологического пpaктикума. В статье я представляю свой опыт использования ИТ на уроке биологии по теме "Вирусы"....
28 10 2026 7:35:52
В статье представлены авторские материалы к внеклассному мероприятию по биологии для 8-го класса (анатомия и физиология человека). Викторина «Знай свой организм» проводится в три тура. Вопросы викторины сопровождаются базовыми элементами ответов. Задания, предложенные в статье, могут быть использованы и на уроках в режиме обобщающего повторения, фронтального опроса, разминки.
...
27 10 2026 21:29:15
На тему "Тип Хордовые животные, подтип черепные классы рыб" отводится в учебнике под редакцией В.В. Латюшина всего три урока, а материал очень объемный. На уроке используется презентация о многообразии рыб. Яркие иллюстрации побуждают обучающихся к глубокому изучению темы, проявлению творчества в написании реферата, составлении кроссворда....
26 10 2026 8:31:51
Снаружи клетка покрыта плазматической мембраной (или наружной клеточной мембраной) толщиной около 6-10нм. Клеточная мембрана это плотные пленки из белков и липидов (в основном, фосфолипидов)....
25 10 2026 22:49:12
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....
24 10 2026 6:17:30
Урок отражает краткую историю открытия самой древней группы живых существ – бактерий. Способствует выявлению знаний об особенностях их строения, питания, размножения, распространения в природе. Формирует навык работы с натуральными объектами. Способствует формированию потребности соблюдения элементарных гигиенических норм в быту....
23 10 2026 0:43:32
Урок формирует и углубляет знания об экологии как науке, её предмете и задачах, о морфологическом многообразии факторов. Формирует специальные умения определять воздействие экологических факторов на организмы. Продолжает формировать общеучебные умения работать с конспектом, дополнительной литературой, интернет-ресурсами....
22 10 2026 11:39:11
Курс разработан с учетом основных направлений модернизации общего образования. Реализация этого курса позволяет формировать у школьников интерес к профессиям, связанным с биологическими знаниями и с использованием персонального компьютера; предоставляет им возможность углубить свои знания, умения и навыки в решении задач по биологии с использованием ПК....
21 10 2026 5:46:50
Внеклассная работа позволяет учесть разносторонние интересы учащихся, расширить и углубить знания по биологии. Она позволяет глубже осуществить связь теории с пpaктикой и развивать чувство коллективизма. Во внеклассной работе легко осуществить индивидуализацию обучения и применить дифференцированный подход....
20 10 2026 2:20:10
На уроках важное место отводится исследовательской деятельности. Учащиеся выявляют влияние шума, курения на организм, изучают экологическое состояние пришкольного участка, исследуют содержание нитратов в овощах, консервантов в продуктах, содержание витамина «С» в различных соках.
...
19 10 2026 1:30:59
Представленный материал может быть интересен не только тем, что это интегрированный урок, но и тем, что урок проводится с использованием презентации. На уроке проводится коррекция и развитие аналитико-синтетической деятельности на материале предложений деформированного текста; воспитание бережного отношения к природе, умения видеть красоту растений родного края....
18 10 2026 17:43:26
В статье представлен урок изучения нового материала, построенного на основе деятельностного подхода. Используются различные активные методы обучения. Основная форма работы - групповая....
17 10 2026 20:52:44
Экологическая тропа - уникальный класс под открытым небом, учебно-познавательная экологическая тропа создана в нашей Тляратинской СОШ Гумбетовского района Республики Дагестан в 2001 году. Ее основное назначение - создание условий для разумного комплексного изучения ближайшего природного окружения школьников, пpaктической природоохранной деятельности....
16 10 2026 7:51:26
Суммарный дыхательный объем, объем дополнительного вдоха и объем дополнительного выдоха составляют жизненную емкость легких. В норме у человека 3000-4800мл....
15 10 2026 13:36:51
Важным аспектом данного урока является выход за рамки узкопредметного восприятия изучаемого материала. Организация и проведение игры "Предприимчивость" направлена на развитие функции самореализации личности, на рост мотивации и познавательного интереса, а также на включение учащихся в самостоятельную деятельность. Созданные в игре реальные жизненные ситуации требуют разрешения с учетом экономических интересов и потребностей общества и экологической этики учащихся....
14 10 2026 0:42:50
Урок биологии в 7-м классе построен с применением элементов теории решения изобретательских задач (ТРИЗ), а именно: умение формулировать проблему; решение биологических проблем методом контрольных вопросов; организация работы с творческой биографией ученого.
...
13 10 2026 9:41:31
Программа помогает овладеть основными навыками ведения здорового образа жизни – залога долголетия. Она включает два раздела: здоровье человека и его компоненты, человек и окружающая среда. ...
12 10 2026 13:52:56
Урок биологии в 6-м классе имеет цель сформировать у учащихся представление о соцветиях, их значении в природе, ознакомить с разными видами соцветий. На уроке проводится лабораторная работа по карточкам с картинками растений по теме «Соцветия». Урок сопровождается презентацией....
11 10 2026 8:40:22
В представленной разработке предложен один из вариантов использования информационных технологий на уроках биологии. В материале применяются компьютерные модели, которые позволяют лучше понять процессы, происходящие в клетке. Оптимальное сочетание различных форм и методов позволяет лучше усвоить сложный материал.
...
10 10 2026 21:45:20
Учащиеся знакомятся с представителями Красной книги, с самой книгой, узнают о причинах резкого сокращения численности отдельных видов, поэтому учителю предстоит хорошая возможность убедить детей бережно относиться к братьям нашим меньшим, в необходимости рационального природопользования.
...
09 10 2026 18:13:21
Урок является подготовительным этапом для написания контрольной работы по теме "Земля", построен в игровой форме. Это способствует активации полученных учениками знаний на уроках природоведения и формированию интереса к предмету.
...
08 10 2026 20:17:42
Цель урока: обобщить знания о составе воздуха, его основных свойствах....
07 10 2026 19:41:34
Эпителиальная ткань, или эпителий, покрывает тело снаружи, выстилает полости тела и внутренних органов, а также образует большинство желез. Разновидности эпителия имеют значительные варианты строения, что зависит от происхождения (эпителиальная ткань развивается из всех трех зародышевых листков) эпителия и его функций....
06 10 2026 14:12:14
Плод формируется из завязи пестика после оплодотворения и является хаpaктернейшим органом цветкового растения. Функции плода - защита нежных тканей развивающегося семени от воздействия различных нeблагоприятных условий....
05 10 2026 12:27:48
Вашему вниманию предлагается нестандартный урок — игра с использованием программы Notebook для интеpaктивной доски SMART Board. Интеpaктивная доска позволяет совершать увлекательные путешествия по стране знаний.
...
04 10 2026 15:13:25
Проводящие ткани являются сложными, так как они состоят из нескольких типов клеток, их структуры, имеют вытянутую (трубчатую) форму, пронизаны многочисленными порами. Наличие отверстий на торцевых …...
03 10 2026 12:12:50
Индивидуальное развитие организма называется онтогенезом. Первый этап онтогенеза — эмбриональное развитие — в свою очередь, может быть разделен на несколько периодов: дробление, гаструляция, образование тканей и органов зародыша....
02 10 2026 7:41:10
Считаю целесообразным использование на уроке следующего оборудования: таблица "Сосна обыкновенная", коллекции голосеменных растений, презентация. Учащимся предложены опережающие задания: подготовка сообщений об особенностях строения, жизнедеятельности голосеменных растений, их значении в природе и жизни человека. Для активизации познавательной деятельности учащихся на уроке предложены вопросы викторины, биологические задачи, пословицы и кроссворд....
01 10 2026 20:34:36
На уроке учащиеся вспоминают знания об иммунитете, которые усвоили на прошлом уроке - в виде словарной работы.
Потом отвечают на вопрос: "Зачем каждому человеку необходимо знать свою группу крови, резус фактор и как это ему пригодится в жизни?"
Затем потренируем мозги - порешаем задачи. И, наконец, вытащим из тайников памяти кое-что о механизме образования и роли антител.
...
30 09 2026 4:50:33
Состояние кожи напрямую отражается на здоровье человека. Поэтому гигиена кожи, одежды и обуви имеет большое значение при профилактике различных заболеваний....
29 09 2026 0:57:26
Урок биологии по теме «Двойное оплодотворение». Учащиеся узнают новый материал и закрепляют ранее полученные знания по темам «Цветок» и «Плод». Ведется с применением ИКТ....
28 09 2026 10:34:51
Целью данного урока является развитие чувственного восприятия окружающего мира. Для этого используется психотренинг как способ комплексного раскрытия всех анализаторов восприятия (слуха, обоняния, осязания и т.д.) Дети входят в гармонию с природой, что позволяет им легко построить логическую цепочку «Зависимости времени года на Земле от Солнца».
...
27 09 2026 14:21:18
Урок разработан к учебно-методическому комплексу Сонина Н.И., Захарова В. Б., Мамонтова С.Г., 11-й класс (профильный уровень). На уроке предполагается проведение пpaктической работы "Изучение особенностей анатомического строения листа светолюбивых и тенелюбивых растений".
...
26 09 2026 6:11:32
Основные идеи открытого урока: развитие познавательного интереса через реализацию межпредметных связей. Образовательная цель урока заключается в раскрытии общих особенностей организации голосеменных растений, формирование умений узнавать данные растения, возможность провести маленькое исследование....
25 09 2026 8:43:28
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 ::
