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:
Целью урока является восприятие, осознание нового материала и его закрепление. При проверке домашнего задания использованы дифференцированные задания трех уровней. При изучении нового материала, повторении и закреплении использованы слайды презентации....
08 11 2026 1:36:24
Материал урока знакомит учащихся с растениями и животными, используемыми в символике г. Абакана и республики Хакасия. Во время проведения игры ребята разгадывают кроссворды, загадывают загадки, рассказывают стихи хакасских поэтов о красоте родного края. Данный урок-игру можно провести как внеклассное мероприятие....
07 11 2026 23:32:28
Урок биологии в 8-м классе посвящен центральной нервной системе.
...
06 11 2026 10:47:49
Цели урока: закрепить знания о строении прокариот, раскрыть картину эволюционного развития организмов, изучить строение ядра эукариот....
05 11 2026 11:51:34
Данный урок углубляет знания обучающихся о дикорастущих цветковых растениях Кемеровской области, способствует формированию познавательного интереса, пробуждает желание любить и охранять природу....
04 11 2026 18:44:14
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Презентация и «пресс-конференция», в ходе которой обсуждаются проблемы никотинизации среди молодёжи и его последствия для их здоровья; объясняют сущность рекламы табачных изделий, её несостоятельность; усиливают мотивацию отрицательного отношения к курению у юношей и дeвyшек; доказывают несовместимость курения и здоровья будущих детей....
03 11 2026 19:34:59
Данная разработка предлагает проведение нестандартного урока с целью ознакомить учащихся с основными экологическими проблемами, показать зависимость всего живого от деятельности человека. На уроке использованы элементы театрализации, творческие отчеты групп, лабораторный пpaктикум.
...
02 11 2026 10:11:19
Разделы данного курса позволяют более подробно рассмотреть важнейшие научные факты, законы и теории в биологии, основные отрасли в биологии и пограничные дисциплины естествознания, объекты и методы их изучения через главные исторические этапы в развитии биологии....
01 11 2026 8:37:25
Цель урока: изучить процесс энергетического обмена....
31 10 2026 17:21:23
Несмотря на полноту и содержательность школьного курса биологии, изучающего человеческий организм, у учащихся часто возникают вопросы по применению этих знаний на пpaктике. Кроме того, нередко школьники задают вопросы, не предусмотренные школьной программой, но интересующие их. Данный курс призван решить эти противоречия и ответить на все вопросы учащихся. Он может быть изменён согласно их пожеланиям....
30 10 2026 6:36:57
Заключительный урок проверки и оценки знаний в виде игры. Такая форма урока способствует повышению интереса к биологии. Оценку получают все учащиеся. Любой ученик может проявить себя так, чтобы получить положительную оценку. Материал урока можно использовать на Неделе естествознания.
...
29 10 2026 13:12:14
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....
28 10 2026 9:22:26
В процессе умственно-пpaктической деятельности учащиеся постепенно, пошагово усваивают строение, размножение, значение плаунов, хвощей и папоротников. Главное правило в учебном процессе - не расслаивать учеников на сильных и слабых, организовывать взаимообучение детей методом совместно-групповой учебной деятельности....
27 10 2026 1:47:10
Одна из форм внеклассной работы учителя биологии с учащимися - озеленение территории школы, выращивание цветов. В статье описывается принцип выбора цветов для украшения территории училища, их перечень и кратко агротехника выращивания. В заключение статьи приводятся высказывания учащихся о цветущей территории училища....
26 10 2026 9:31:16
Цель учебной программы: создать возможность для самостоятельной работы учащихся в связи с их желаниями и способностями; укрепить связь школьного обучения и воспитания учащихся с потребностями общества; привести уровень школьного образования в соответствие с требованиями науки, техники и культуры....
25 10 2026 18:36:11
Отдел моховидные – это высшие споровые растения, видовое разнообразие которых достигает 20 тыс. Изучение мхов ведется много столетий, ученых занятых их исследованием прозвали бриологами....
24 10 2026 7:10:23
Интеграция предметов гуманитарного и естественных циклов таит в себе огромные возможности для развития личности ребенка. Целью урока является обобщение знаний о моллюсках, их роли в природе, развитие коммуникативных способностей учащихся через творческую работу. Каждый ученик вовлечен в активную познавательную деятельность, так как на уроке есть поиск, анализ, презентации.
...
23 10 2026 0:10:52
Цель урока: обобщить знания о составе воздуха, его основных свойствах....
22 10 2026 0:58:29
Одной из целей преподавания биологии является развитие творческого воображения (РТВ) у учащихся, т.к. творческие способности позволяют: расширить, углубить и переосмыслить уже имеющиеся знания; повысить познавательный интерес к предмету; реализовать творческие способности; обеспечить детям максимальную возможность активной деятельности. Творческое воображение можно и нужно развивать, особенно у детей. Чем меньше возраст, с которого начинаются занятия, тем выше результаты в будущем. Во многих школах города вводятся курсы ТРИЗ и РТВ, но эти предметы зачастую не связаны с теми дисциплинами, которые изучают учащиеся в школе. Происходит разрыв теории и пpaктики. В своей работе я попыталась совместить методики ТРИЗ и РТВ и уроки биологии и предлагаю некоторые варианты использования ТРИЗ и РТВ на уроках биологии....
21 10 2026 9:28:27
При проведении урока были использованы ни только различные методы и приемы активизации познавательной деятельности учащихся, но и методы и приемы проверки и оценки знаний и навыков учащихся: организация взаимоконтроля, самоконтроля и самооценки. При проверке знаний были использованы на компьютере программированные задания. В отличие от тестов в заданиях используются правильные ответы....
20 10 2026 21:12:12
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....
19 10 2026 15:35:33
Плеврококк – это одноклеточная водоросль, относится к низшим растениям (тело не разделено на отдельные органы – нет листьев, корней, стeбля). Представитель отдела Зеленые водоросли, класса Хлорофициевые....
18 10 2026 0:37:11
Деятельность учителя стимулирует познавательную активность школьников, учитывает возрастные и физиологические особенности учащихся. Урок содержит материал для свободной беседы и поисковой работы с дополнительными источниками информации. В урок включены межпредметные связи, позволяющие на уроке биологии осознанно сделать выводы о физиологических функциях человеческого организма. Каждый урок должен быть интересен....
17 10 2026 9:45:55
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....
16 10 2026 18:46:14
Размножение водорослей бывает вегетативным, бесполым и пoлoвым. У одного и того же вида в зависимости от условий среды способы размножения различны....
15 10 2026 8:16:44
Урок по программе «Начальная школа XXI века» Н.Ф. Виноградовой выстроен в четком соответствии с методическими принципами деятельностного подхода данной системы. Урок служит созданию условий для ознакомления учащихся с кожей, её строением и значением....
14 10 2026 9:20:32
В данном уроке отражены вопросы возникновения жизни на Земле. С древних времён и до наших дней существовали различные концепции по этому поводу. В настоящее время живое происходит только от живого, но вопрос возникновения жизни на Земле остаётся открытым.
...
13 10 2026 15:32:42
На экскурсии учащиеся познакомятся с разнообразием растений, осенними явлениями и приспособленностью растений к перезимовке, различными методами биологических исследований....
12 10 2026 18:18:44
Урок биологии обобщает и систематизирует знания учащихся об основных отрядах млекопитающих; их приспособленности к средам обитания; значении в природе и жизни человека....
11 10 2026 5:47:36
Цель урока: познакомить учащихся с методами изучения наследственности; расширить знания о законах генетики, пpaктическое применение знаний; развивать интерес к предмету; показать влияние среды на формирование признака....
10 10 2026 3:34:37
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....
09 10 2026 10:13:22
Урок разработан для учащихся 6-го класса общеобразовательной школы, занимающихся по авторской линии И.Н. Пономарёвой, с применением личностно-ориентированной педагогической технологии. Интеллектуальные умения развиваются при индивидуальной работе с текстом параграфа и натуральными объектами.
...
08 10 2026 15:20:12
Урок предназначен для учащихся 6-х классов. Для его подготовки были использованы элементы проектной технологии. Элементы игры, компьютерные презентации, составленные учащимися, позволяют учителю поддерживать высокий познавательный интерес учащихся на уроке....
07 10 2026 18:22:13
Урок обобщает и систематизирует знания учащихся о строении и функционировании клетки, взаимосвязях частей и органоидов клетки как основе её целостности, обмене веществ, лежащих в основе жизнедеятельности клетки; закрепляет знания о гене, генетическом коде, систематизирует знания о механизме трaнcляции, синтезе белков в рибосоме....
06 10 2026 3:48:47
Урок продолжает формировать умения работы с дополнительной литературой, Интернетом, развивает умения учащихся выбирать главную информацию, заполнять обобщающую таблицу....
05 10 2026 16:59:52
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....
04 10 2026 21:21:16
Сегодня нравственность - категория наиболее важная как для человека, так для и общества в целом. Но качество это не врожденное, генетический код не передает его из поколения в поколение. Поэтому, утверждая понятия долга, чести, высокоразвитого гражданского самосознания, нельзя забывать, что первична здесь не природа, а воспитание.
...
03 10 2026 12:36:53
Урок природоведения в 5-м классе с использованием информационных коммуникативных технологий. В разработке представлен план урока. Содержание урока позволяет закрепить и обобщить знания о строении Земли, о гипотезах происхождения Земли и Солнечной системы; о сущности землетрясений, извержении вулканов, возникновении смерчей; о погоде и осадках; об атмосфере и гидросфере; об особенностях Земли, обусловивших существование на ней жизни....
02 10 2026 23:29:39
Урок позволяет систематизировать полученные знания и повысить интерес к предмету, развивает биологическое мировоззрение учащихся. На уроке реализуется различные формы, методы и приемы обучения: устная и письменная проверка знаний, работа с тестовыми заданиями. Урок представляет собой мультимедийную разработку, выполненную в программе Power Point в виде презентации.
...
01 10 2026 13:46:12
Урок по теме "Человек в ответе за природу" учит бережно относиться к окружающему миру....
30 09 2026 22:53:45
Урок биологии в 11-м классе с целью конкретизации понятия «факторы эволюции» на материале этапов антропогенеза. На уроке у учащихся формируются представления о том, какие факторы антропогенеза на каждом его этапе являлись главными, а какие – второстепенными....
29 09 2026 1:30:54
Цель работы: показать актуальность применения здоровьесберегающей технологии в учебно-воспитательном процессе и возможность использования данной технологии не только на уроках биологии, но и на других предметах.
...
28 09 2026 17:24:12
Представлен конспект урока по теме "Гумopaльная регуляция" для учащихся 8-го класса. Дидактическая цель: Создать условия для первичного осознания и осмысления блока новой информации и закрепления ее....
27 09 2026 16:50:32
Урок предназначен для проведения в 10-м классе естественно-научного профиля. Рассматривается материал о значении ферментов в живых организмах, процессах их действия в клетке. В ходе лабораторной работы учащиеся знакомятся с действием фермента каталазы на пероксид водорода. Закрепляют умения работать с лабораторным оборудованием, проводить опыты и объяснять результаты, делать выводы....
26 09 2026 17:55:23
Клетка — это структурная единица живых организмов, представляющая собой определенным образом дифференцированный участок цитоплазмы, окруженный клеточной мембраной....
25 09 2026 6:43:14
На уроке учащиеся знакомятся с особенностями строения растений класса двудольных, хаpaктерными признаками растений семейства розоцветных, их роли в природе и в жизни человека.
...
24 09 2026 19:58:55
В работе представлены компьютерные презентации учащихся 7–11-х классов, применяемые на уроках биологии. Данные презентации соответствуют требованиям и помогают учителю биологии или классным руководителям проводить беседы по профилактике вредных привычек с учащимися школы и их родителями....
23 09 2026 22:18:18
Цель урока: закрепить знания, полученные на уроках по теме "Птицы", ответить на вопрос: "Что дали птицы человечеству?". На уроке повторить особенности строения внешнего, внутреннего, скелета птиц, в связи с приспособленностью к полету; строение головного мозга, закрепить знания о многообразии и разнообразии птиц; закрепить умения определять птиц по их внешнему облику и в полете по силуэтам, умение различать голоса птиц, умение определять по форме клюва птицу и объяснить, чем и как питаются птицы....
22 09 2026 2:33:26
Вода всегда присутствует в клетке. Она обеспечивает сложные процессы жизнедеятельности. Без воды клетка погибает. Испарение воды листьями Вода поступает в...
21 09 2026 17:28:55
Задачи. Генетический код днк Решение биологических задач по расшифровке генетического кода Очень часто в части С пятая задача предлагается на расшифровку генетического кода, зная последовательност…...
20 09 2026 14:32:57
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 ::
