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:
Урок биологии проведен на неделе естественных наук. Урок-проект полного цикла. Ученики, изучив материал по плоским червям, создали памятку «Предупрежден – значит, вооружен»....
07 08 2026 20:44:15
Данный материал можно использовать на уроках биологии или классных часах, посвященных правильному питанию. Урок рассчитан на учеников 8–9-х классов, но может использоваться и в других возрастных категориях с незначительными доработками. Данная разработка ставит своей целью: повысить потребительскую грамотность учащихся, заинтересовать ребят правильным питанием....
06 08 2026 2:24:58
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Урок биологии сопровождается презентацией. Учитель показывает слайды с видами Кемеровской области, растениями, деревьями и кустарниками....
05 08 2026 19:39:49
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Игра предназначена для учащихся 6-х классов и проводится как обобщающий урок в конце учебного года. Содержание игры позволяет обобщить и углубить знания учащихся по основным темам курса ботаники, а также применить знания, полученные в 3–5-х классах при изучении курса «Окружающий мир». Игра развивает интерес учащихся к предмету, их познавательные способности, навыки общения и коллективного взаимодействия....
04 08 2026 5:23:29
Предлагаемый урок относится к типу комбинированных уроков. В нем присутствуют пpaктически все этапы урока, отражающие структуру учебной деятельности: этап актуализации, этап мотивации, этап постановки учебной задачи, этап моделирования, этап систематизации знаний, этап рефлексии. Цель урока: сформировать знания о многообразии млекопитающих, экологических особенностях основных представителей и значении млекопитающих....
03 08 2026 23:21:42
Анатомия, раздел морфологии, изучающий форму и внутреннее строение отдельных органов, систем и организма в целом. Различают анатомию животных (зоотомию), из...
02 08 2026 13:23:34
Учащимся предлагается в игровой форме познакомиться не только с видами памяти, но и с приемами ее тренировки. Материал урока можно использовать и во внеурочной деятельности, например, проводя внеклассное мероприятие «Твои возможности, человек»....
01 08 2026 22:50:43
Цель мероприятия: показать на материале ролевой игры, какое пагубное действие оказывает никотин на здоровье человека и как можно избавиться от этого дурмана.
...
31 07 2026 12:38:41
Деревья, знакомые с лета, зимой могут о многом рассказать. Цель работы: говорить на одном языке с природой, стать ее органичной составляющей. Атлас-определитель учит читать описание растения. Рассмотрены отличительные признаки деревьев в период покоя....
30 07 2026 3:40:49
Тема происхождения жизни на Земле является одной из самых интересных и в тоже время трудных для изложения педагогов и восприятия учащихся. Предлагаемая разработка содержит богатый иллюстративный и научный материал, которые будут полезны учителям при изучении данной темы....
29 07 2026 9:41:38
Ткань – это группа клеток и межклеточного вещества, совместно выполняющих какую-либо функцию. Все ткани связаны между собой и работают согласованно....
28 07 2026 20:55:47
Внеурочная деятельность включается в вариативную часть Базисного учебного плана школы и на нее отводится 10 часов в неделю. Школа сама определяет, под какие виды внеурочной деятельности отдать эти часы. Часы, отводимые на внеурочную деятельность, используются по желанию обучающихся. Аудиторных занятий не должно быть более 50%. Все виды внеурочной деятельности должны быть строго ориентированы на воспитательные результаты....
27 07 2026 7:11:40
Форма организации урока с использованием технологий критического мышления позволяет объединить две функциональные задачи: объяснение нового учебного материала и развитие познавательного интереса к предмету. Эти технологии можно использовать на уроке любого типа, но в данном случае предлагается разработка урока-объяснения нового материала для 8-го класса по теме "Анализаторы. Зрительный анализатор". Это урок раздела анатомии "Координация и регуляция", первый в теме "Анализаторы"....
26 07 2026 6:12:49
На уроке ребята повторяют и закрепляют понятия и термины, научные открытия, основные вопросы изученного раздела биологии. При выполнении устных заданий учащиеся исправляют и дополняют ответы одноклассников.
...
25 07 2026 3:52:34
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....
24 07 2026 7:55:15
Урок охватывает большой объем знаний для повторения и обобщения, построен на обширном наглядном и занимательном материале. На каждом этапе урока учитель использует активные методы организации учебной деятельности. Основная форма работы школьников – групповая, задания – творческие, разноуровневые, позволяющие каждому ученику проявить себя на уроке.
...
23 07 2026 3:21:24
Цели урока: повторить и систематизировать знания о строении, жизнедеятельности члeнистоногих; проверить умения учащихся распознавать изученных животных на рисунках; формировать бережное отношение к окружающей природе....
22 07 2026 15:55:58
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....
21 07 2026 3:15:52
Данная разработка предлагает проведение контрольно-обобщающего урока с использованием презентации по теме «Tрaнcпортные системы организма» с целью повторения, систематизации, обобщения, расширения знаний о кровеносной и лимфатической системах организма человека.
...
20 07 2026 12:50:39
Целью урока является продолжение формирования эволюционного понимания развития органического мира, закрепление логических цепочек причинно-следственных связей между изменениями условий окружающей среды и формированием адаптационных приспособлений организмов определенных систематических групп....
19 07 2026 15:22:21
Автор раскрывает структуру урока, показывает виды деятельности на уроках анатомии, приводит примеры разных типов и видов контрольных заданий и вопросов. Автор показывает, как на основе одной презентации сделать другую презентацию, которую можно использовать на последующих уроках для контроля учебных достижений учащихся или для самостоятельной работы....
18 07 2026 12:10:19
Урок "Удивительное царство - грибы" проводится с целью ознакомления с многообразием грибов, их пpaктическим значением в различных областях народного хозяйства, в жизни человека и природе в целом. Урок проходит в форме конференции, на которой выступают люди разных профессий....
17 07 2026 3:13:55
Программа предназначена для учащихся, которых интересует комплекс дисциплин, связанных со здоровьем человека, здоровым образом жизни, профилактикой экологических нарушений в повседневной жизни. Представленная программа содержит лабораторный пpaктикум, тестирование, экспериментальную деятельность, семинарские занятия, проектную деятельность, которая выражается в самостоятельной работе учащихся по поиску литературы, её анализу, составлению отчетов....
16 07 2026 18:56:25
Предлагается четыре варианта задач по генетике. В каждом варианте три задачи по моногибридному скрещиванию, дигибридному скрещиванию и скрещиванию, сцепленному с полом.
...
15 07 2026 22:53:33
Внеклассное мероприятие применение игровые технологии. Игра состоит из семи этапов: представление комaнд, реши задачу, шифровка, кто больше, ты мне – я тебе, аукцион, кроссворд. В игре участвуют две комaнды семиклассников, увлекающиеся изучением биологии. В статье прописана деятельность учителя и учащихся, содержание этапов мероприятия. Материал можно использовать на уроке обобщения знаний по биологии в 7-м классе....
14 07 2026 10:58:36
Тип моллюски — это мягкотелые животные, преимущественно с билатерально симметричным строением, населяющие как водоемы, так и сушу. Насчитывается более 120 тысяч видов....
13 07 2026 21:49:27
Урок продолжает формировать умения работы с дополнительной литературой, Интернетом, развивает умения учащихся выбирать главную информацию, заполнять обобщающую таблицу....
12 07 2026 14:54:45
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....
11 07 2026 5:55:18
Опыт применения инновационной технологии в урочной форме организации учебной деятельности учащихся представлен в проекте "Успешное функционирование кровеносной системы как условие долголетия"....
10 07 2026 15:34:23
Цели урока: определение уровня овладения знаниями по теме; коррекция знаний, умений и навыков; сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
09 07 2026 11:43:54
Состояние кожи напрямую отражается на здоровье человека. Поэтому гигиена кожи, одежды и обуви имеет большое значение при профилактике различных заболеваний....
08 07 2026 11:15:15
Научно-исследовательская деятельность позволяет приобретать новые знания и применять их на пpaктике, формировать активную позицию учащихся. Как поддержать талантливых умных детей? Решение проблемы – организация исследовательской деятельности детей во внеурочное время учителем и консультантом – преподавателем вуза в кружке, которые помогают учащимся участвовать в российской научно-социальной программе для молодежи и школьников «Шаг в будущее» со своими научными работами....
07 07 2026 14:53:19
Эта настольная игра показывает противоречия между охранной природы и экономическим развитием и помогает обсудить проблемы влияния экономического развития на окружающую среду. Победа здесь имеет центральное значение, когда один из игроков не оставляет шансов на спасение своему противнику, вторгнувшись на его территорию.
...
06 07 2026 0:23:53
Урок биологии применяет развивающие технологии. Методы, применяемые на уроке, – словесное изложение знаний, синквейн, презентация, тренажер, моделирование, тестирование. Цель: развитие активной познавательной деятельности в работе с учебником и гербарным материалом....
05 07 2026 12:50:43
Технология проблемного обучения – это системный метод сознания, применения, определения проблемного обучения – применения процесса преподавания и усвоения знаний с учетом технических и человеческих ресурсов и их взаимодействия, ставящий своей задачей оптимизацию форм образования.
Значимость технологии проблемного обучения в системе образования позволяет развить интеллектуальные умения, повысить уровень познавательной самостоятельности, овладеть системой умений осуществлять поисковую деятельность.
...
04 07 2026 8:27:15
Если каждый из нас задумается над проблемой мусора и попытается что-то изменить, тогда не все потеряно. Цель: в ходе исследовательской деятельности учащихся
сформировать представление об одной из наиболее актуальных проблем в мире ‒
рациональном управлении отходами; вызвать интерес; развивать умение
логически рассуждать, выражать свои мысли; формировать информационную,
коммуникативную, ценностно-смысловую компетенцию, мотивацию к самосовершенствованию....
03 07 2026 17:11:52
Урок обобщяет и систематизирует знания учащихся о пресмыкающихся. Повторяет изученный материал с целью закрепления базовых знаний о внутреннем строении пресмыкающихся....
02 07 2026 9:55:29
Целью урока является ознакомление учащихся с многообразием низших и высших paкообразных, средой обитания, рассматривается их значение в водных биоценозах. Урок формирует умение обосновывать свой ответ.
...
01 07 2026 4:24:20
Цели урока: показать хаpaктерные особенности более сложной организации червей по сравнению с кишечнополостными (во внешнем строении) на примере кольчатого червя; выяснить значение дождевых червей в почвообразовательном процессе.
...
30 06 2026 17:43:25
Проект создан для того, чтобы показать учащимся, что акулы являются важной частью окружающей среды и что они нуждаются в защите.
...
29 06 2026 9:55:43
Представлен нестандартный урок биологии "Метаморфозы", который может быть проведен в конце 10-го класса после изучения темы "Размножение и развитие организмов". Главная цель урока - формирование рефлексивных качеств, создание условий для осмысления школьниками собственных возможностей и стимулирование стремления меняться и развиваться. Некоторые идеи этого урока могут быть положены в основу классного часа для учащихся 9–11-х классов....
28 06 2026 14:48:50
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.
...
27 06 2026 20:52:42
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....
26 06 2026 9:52:30
Урок проводится за счет резервного времени с учетом повторения, обобщения, систематизации и контроля знаний учащихся. Учащиеся должны хорошо усвоить особенности жизненных процессов основных отделов низших и высших растений. Урок способствует развитию речи, логического мышления, коммуникативных способностей учащихся и воспитывает экологическую культуру.
...
25 06 2026 16:13:44
Изучая данную тему, обучающиеся узнают об особенностях пластического и энергетического обмена в клетке, однако изучению условий протекания данных процессов уделяется недостаточное внимание. Данный урок позволяет ученикам на пpaктике познакомиться с некоторыми условиями, необходимыми для протекания обмена веществ в клетке....
24 06 2026 5:35:36
На уроке определяется понятие «пищеварение», «питательные вещества». Рассматриваются функции пищеварительной системы, роль питательных веществ....
23 06 2026 2:55:58
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....
22 06 2026 20:26:18
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....
21 06 2026 2:47:50
Гипогликемия - низкое содержание уровня сахара в крови. Понижение концентрации ниже 3 ммоль/л, становится причиной для беспокойства за здоровье собаки....
20 06 2026 7:52:56
Урок раскрывает особенности движения животных в водной среде, продолжает формирование умений сравнивать, делать выводы, выявлять закономерности, воспитывает самостоятельность мышления....
19 06 2026 6:34:28
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 ::
