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:
Цель урока: сформировать целостное представление о движении крови в организме, о физико-химических основах работы внутренних органов и взаимодействии их с кровью; установить причинно-следственные связи с курсами химии и физики.
...
09 04 2026 11:38:12
Материал разработки интегрированного урока построен с учетом требований ФГОС. Формы работы и задания позволяют использовать групповые формы работы, с информацией, дискуссию. Урок рассчитан на возраст учащихся 5‒6-х классов. Материалы могут быть использованы не только для урока, но и для классных часов и внеклассных мероприятий....
08 04 2026 18:26:25
Цель урока: изучить процесс энергетического обмена....
07 04 2026 21:25:50
Цель урока: раскрыть процессы пищеварения в ротовой полости, роль ферментов и нервно-гумopaльную регуляцию этих процессов....
06 04 2026 18:57:29
Сочетание на уроке нескольких методов использования ИКТ, которые позволяют активизировать познавательную деятельность учащихся, доступно и интересно воспроизводить новый материал, а также самим включаться в проведение урока.
На уроке прослеживается межпредметная связь, позволяющая детям логически мыслить, извлекать нужную информацию из различных источников знаний, обучать приемам работы с картой, воспитывать эстетическое восприятие явлений природы...
05 04 2026 4:10:33
Урок для учащихся 8-го класса по теме "Зрительное восприятие. Гигиена зрения" с использованием технологии модульного обучения, но его можно адаптировать для традиционных уроков. Использование видеофрагментов и сообщений учащихся позволяет сделать урок более интересным и привлекательным. При этом для ученика остается наиболее важной возможность выбора индивидуального темпа работы, а учителю это позволяет использовать различные виды контроля и своевременно оказывать помощь.
...
04 04 2026 10:21:58
Цель мероприятия: помочь учащимся осознать пагубность зависимости от психоактивных веществ и ее последствий....
03 04 2026 17:39:14
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....
02 04 2026 15:13:12
Урок знакомит с новым материалом, расширяет кругозор, направлен на повышение мотивации к изучению природоведения, готовит к изучению курсов физики и биологии....
01 04 2026 22:32:40
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.
...
31 03 2026 13:26:10
Аналитическая статья о влиянии информационных технологий на образование вообще и обучение биологии в частности....
30 03 2026 7:49:12
На уроке учащиеся получают новые знания по теме "Экология воды". Учащиеся работают в группах, проводят эксперимент на определение жёсткости воды, мутности, цветности, содержание железа в водопроводной воде. В ходе эксперимента учащиеся самостоятельно делают выводы, определяют роль воды в природе и жизни человека....
29 03 2026 0:47:27
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....
28 03 2026 12:49:12
Голова пчелы имеет очень подвижное сочлeнение с гpyдью. Глаза сложные, большие. Наряду с ними у большинства перепончатокрылых есть простые глазки (у пчелы их три). На голове расположены различно устроенные усики....
27 03 2026 18:48:28
Урок является итоговым по теме «Опopно-двигательная система». К уроку учащиеся готовят небольшие сообщения. В конце урока проводится тестовая работа на проверку конкретных знаний по изученной теме. На уроке ведётся пропаганда здорового образа жизни.
...
26 03 2026 20:30:13
Автор в работе приводит изучение многообразия паразитических организмов, их приспособление к паразитическому образу жизни, значение в природе.
...
25 03 2026 12:55:36
Основная задача урока – усиление здоровьесберегающей направленности знаний. На уроке создаются условия для развития познавательных, творческих, коммуникативных, рефлексивных способностей школьников. Проверка ранее изученного материала осуществляется с использованием компьютерных презентаций....
24 03 2026 14:16:25
Цель урока - напомнить учащимся сущность гомеостаза как необходимого условия существования биологических систем; формировать знания о взаимосвязи пластического и энергетического обменов, которые обеспечивают единство метаболизма; углубить знания о роли ферментов в метаболизме....
23 03 2026 2:53:14
Описываются возможные повреждения скелета; разъясняются цели доврачебной помощи. Учащиеся приобретают навыки оказания первой доврачебной помощи при ушибах, растяжениях связок, вывихах суставов, переломах костей....
22 03 2026 1:14:49
Урок расширяет знания о раннецветущих растениях поселка и учит бережному отношению к ним. Развивает познавательную активность и коммуникативные способности учащихся, расширяет знания о первоцветах....
21 03 2026 17:53:55
Урок-лекция, на котором дается общее понятие вирусов в природе и жизни человека; объясняется строение и жизненный цикл вируса СПИДа; рассмотрены этапы заражения клетки вирусом СПИДа; выявляются статистические данные о вирусе. В ходе урока перед учащимися ставится вопрос о препаратах, противостоящих вирусу СПИДа с целью попытаться найти ответ, а также говорится о проблеме СПИДа в России....
20 03 2026 23:20:37
На уроке рассматривается материал, который лишь частично приоткрывает одну из великих тайн жизни. Что определяет передачу наследственной информации из поколения в поколение? Конечно же - это нуклеиновые кислоты. В ходе урока учащиеся познакомятся с видами нуклеиновых кислот, их структурой и биологической ролью, узнают об истории открытия и изучения этих важных органических веществ....
19 03 2026 16:53:35
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Как в условиях интенсификации УВП овладеть понятийным аппаратом? Авторская «Матрица» – эффективный способ развития понятийного аппарата. Учебная тема, представленная в виде печатных матриц и компьютерной презентации на их основе, помогает интенсифицировать учебный процесс. Даны методические рекомендации по применению педагогического приема «Матрица» на разных этапах урока....
18 03 2026 3:51:19
Урок проводится с использованием презентации и электронного учебника «Биология. Человек», 8-й класс. Использование данных материалов разнообразит учебный процесс, повышает интерес к изучаемой теме и помогает учащимся разобраться в сложных биологических понятиях.
...
17 03 2026 22:58:20
Педагогическая идея урока заключается в использовании дифференцированного обучения, способствующего созданию оптимальных условий для выявления задатков, развитие интересов и способностей, усвоение материала на различных уровнях, в процессе групповой, индивидуальной деятельности и работы в парах....
16 03 2026 8:56:23
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....
15 03 2026 16:45:15
Представленный урок является примером классического комбинированного урока, включающего все его этапы. В ходе урока формируются знания о составе крови, строении и функционировании ее форменных элементов, воспитывается интерес к предмету. На уроке сочетается использование фронтальных и индивидуальных методов работы, работа с микроскопом, демонстрация наглядных пособий, решение биологических задач....
14 03 2026 0:30:42
Урок формирует представление у учащихся о происхождении жизни на Земле. Дает знания о живых организмах на разных стадиях развития жизни на Земле. Прививает интерес к изучаемой теме и предмету в целом. Развивает умение работать творчески, умение мыслит и рассуждать. Воспитывает культуру слушателя. Формирует уважительное отношение учащихся ко всему живому на Земле.
...
13 03 2026 7:24:13
В статье описана роль животных в жизни человека. Хаpaктеризуются все обитатели жилища человека; выявляется влияние живых организмов на здоровье человека, взаимосвязь состояния здоровья человека и экологического состояния квартиры как среды его обитания....
12 03 2026 2:14:21
Представлены вопросы к зачетному уроку по теме "Размножение человека"....
11 03 2026 17:44:25
Объективная оценка учебных достижений осуществляется, как правило, при проведении стандартизированных процедур, таких как тесты. В статье описана методика работы с тестовым материалом, разработанным автором статьи к учебнику "Биология. Общие закономерности", 9-й класс (авторы: С.Г. Мамонтов, В.Б. Захаров, Н.И.Сонин). Количество тестов соответствует количеству глав в учебнике. Содержание тестов определено с учетом опыта работы по обучению биологии в школе и достижений биологической науки....
10 03 2026 2:21:13
Занятие кружка по биологии знакомит с приемами исследований, применяемыми в биологических лабораториях; закрепляет и расширяет навыки эксперимента, формирует навыки критического мышления, расширяет представления о воде как универсальном веществе природы. В ходе занятий кружка ученики имеют возможность уяснить, что каждый из них перспективен в развитии способностей....
09 03 2026 14:58:20
В представленной разработке главный принцип - максимальная самостоятельность учащихся в познавательном процессе при организации разнообразия видов деятельности. Используя данную методику, можно проектировать индивидуальную образовательную траекторию учащегося, позволяющую осуществлять самообучение, регулировать не только темп работы, но и содержание учебного материала.
...
08 03 2026 7:12:16
Представленный урок биологии проводится в 7-м классе. Урок представлен в интеpaктивной форме изучения нового материала, т.е. ученики с помощью учителя самостоятельно изучают новый материал по мноогобразию пресмыкающихся....
07 03 2026 21:11:20
Урок проводится по основным стадиям технологии РКМЧП: вызов, осмысление, рефлексия. Основная образовательная цель: закрепить и актуализировать ранее изученный материал по теме.
...
06 03 2026 15:35:12
Развитие личности – сложный, перманентный и многогранный процесс, который не должен прерываться ни на одном из этапов развития, а преемственно дополнять каждый последующий. Главная цель современного образования – создание условий для развития творческих способностей личности обучаемых, воспитание у них умений анализировать и принимать самостоятельные решения, формирование навыков самообразования....
05 03 2026 9:57:28
Урок помогает повторить строение и функции нервной системы, развивать умение сравнивать, устанавливать причинно-следственные связи, обобщать и делать выводы, развивать навыки самостоятельной работы с учебным материалом....
04 03 2026 9:49:41
В работе представлены вариативные разработки уроков по теме «Вегетативное размножение крупнолуковичных цветочных культур». Использованный теоретический и пpaктический материал основан на опыте собственных исследований, осуществленных на агробиостанции Мичуринского государственного педагогического института....
03 03 2026 0:13:53
Интеграция учебных предметов – новация, получившая широкое распространение. Под интегрированным обучением понимается процесс создания новых дидактических эквивалентов, отражающих тенденции интеграции современной науки. Интегрированное знание является информационно более емким и направлено на интеллектуальное развитие личности. В интегрированном содержании заключено больше возможностей для формирования альтернативного мышления учащихся. Развитию учащихся способствует интегрированный урок биологии и литературы «Судьбы генетики в нашем Отечестве. Роман В.Дудинцева «Белые одежды»....
02 03 2026 1:30:22
Статья знакомит с определением пола у различных животных и человека, дает представление об аутосомах и пoлoвых хромосомах; развивается умение решать задачи на наследование признаков, сцепленных с полом; воспитывается понимание необходимости знаний в области генетики с целью сохранения здоровья и предупреждения заболеваний, к которым есть генетическая предрасположенность....
01 03 2026 13:45:33
План-конспект открытого урока в 11-м классе, целью которого является выяснение сущности процесса исторического развития животных и растений в мезозойскую эру, используя современные технологии....
28 02 2026 12:54:12
Данная работа представляет собой интегрированный урок литературы и природоведения. Основные этапы урока основываются на знаниях произведений, изученных на уроках литературы, окружающего мира, жизненного опыта учащихся. На уроке используется компьютерная презентация, лабораторная работа, работа с текстом. Урок составлен с целью повышения интереса учащихся к обучению....
27 02 2026 4:34:17
Представлен урок в игровой форме: разгадывание загадок и кроссворда о камчатских лекарственных и редких растениях с использованием музыки, танца, стихов, пословиц, изображений растений....
26 02 2026 16:38:48
Внеклассное занятие «Правильное питание – основа здоровья» проводится для учащихся 8-го класса, изучающих биологию человека, при изучении темы «Пищеварительная система». Древняя мудрость гласит: все болезни к нам приходят через рот. Действительно, правильное питание играет важную роль для сохранения здоровья. Что означает правильное питание, школьники узнают на данном мероприятии. Проведенное предварительное анкетирование привлечет интерес учащихся, ведь говорить они будут о том, как питаются сами....
25 02 2026 14:15:43
Статья рассказывает о исследовательских работах, подготовке к экзаменам, участии в конкурсах....
24 02 2026 20:15:37
Обобщение и повторение в виде урока-игры по теме «Историческое развитие растительного мира на Земле»....
23 02 2026 8:57:16
Применение модульной технологии обучения позволяет оптимально соотносить предметное содержание с учебными возможностями учащихся и повышает эффективность учебного процесса. Материал содержит план урока для учащихся 7-го класса и необходимое дидактическое сопровождение – модуль урока....
22 02 2026 2:42:11
Назначение пpaктики состоит в закреплении теоретических знаний об окружающей среде, которые школьники получили на уроках при изучении разных учебных предметов. Ребята овладевают навыками учета ресурсов в условиях реального природного окружения при самостоятельных исследованиях, обработки и оформления их результатов, а также трудовыми навыками, связанными с улучшениями природной среды и уходом за ней.
...
21 02 2026 6:45:50
Цель урока: сформировать у учащихся понятие об опылении, дать представление о видах и значении опыления....
20 02 2026 7:49:32
Научно-исследовательская работа по экологии представляет собой Комплексное исследование атмосферного воздуха в п. Агинское. Цель работы: изучить состояние естественного природного окружения, определяющего условия жизни человека, на которое он оказывает то или иное воздействие в процессе своей жизнедеятельности, формировать экологическую ответственность за состояние окружающей среды....
19 02 2026 19:51:37
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 ::
