Тематическое планирование элективного курса «Основы биотехнологии»

Успехи в генной инженерии стали возможны благодаря изучению простейших живых существ (вирусов и бактерий) на генетическом уровне. Прежде, чем извлечь нужный ген из микроорганизма, надо знать его местоположение. Составлены так называемые генетические карты многих штаммов бактерий и вирусов методами классической генетики. Нужен «почтальон» – носитель генов, предназначенных для переноса («вектор»). Такие имеются в природе с незапамятных времен: плазмиды и бактериофаги. Плазмиды – кольцевые молекулы ДНК, относительно небольших размеров, самостоятельно существующие независимо от хромосомы бактерии. Они обусловливают вне хромосомную наследственность (кстати, у человека её обусловливают митохондрии). И конечно нужны «хирургические скальпели» молекулярных размеров, позволяющие резать ДНК в нужных местах. И такие инструменты всегда были рядом с нами и даже в нас: ферменты специфического расщепления ДНК – рестриктазы. Роль их в клетке – разрушение вирусных ДНК. Каждая рестриктаза специфична по-своему, но все они имеют одну общую особенность – действуют на последовательности, читаемые в одной цепи ДНК, идентично другой, но в противоположную сторону:

5´ ГААТТЦ 3´

5´ ЦТТААГ 3´

«перевертыши»: «А роза упала на лапу Азора».

Обратите внимание, что образовались однотяжевые последовательности, комплементарные друг другу, «липкие концы». Уже известно более 500 рестриктаз, позволяющих расщеплять ДНК в 120 последовательностях. Впервые их применили в 1972 году в США.

Есть ферменты, сшивающие разрывы ДНК (на доске):

ААТТ ААТТ ТТАА ТТАА рестриктаза = ААТТ ТТАА (плазмида)

ААТТ _ _ ТТАА (нужный ген) = ААТТ _ _ ТТАА (раскрытая плазмида)

ААТТ ТТАА ТТАА ААТТ гибридная ДНК (после сшивки)

Теперь обновленные плазмиды, поглощенные бактериями из раствора, можно размножить в миллионы раз – клонировать. А встроенный ген будет работать и нарабатывать нужный белок, витамин, аминокислоту… Это мы рассмотрим на следующем уроке.

УРОК №9 по теме «Применение генной инженерии»

Задачи:

1. Образовательная: знакомство учащихся с применением достижений генной инженерии в биотехнологии: клонирование генов в различных организмах. Проблемы и перспективы данного направления.

2. Развивающая: а) развитие познавательного интереса учащихся в связи с занимательностью материала;

б) формирование логического мышления в ходе познания путей получения современных лекарственных препаратов и новых сортов растений;

в) формирование умений и навыков умственного и практического труда.

3. Воспитательная: а) в целях формирования диалектического мировоззрения показать хрупкость состояния природного равновесия и все возрастающую роль человека в поддержании этого равновесия;

б) воспитание мотивации к обучению.

Ход урока:

Организация класса

Объясните, как можно пересадить ген от одного микроорганизма другому?

Актуализация знаний

Итак, мы разобрались, как можно пересадить ген от одного организма другому. Сегодня посмотрим, к чему это приводит или может привести.

Изучение нового материала

В настоящее время основные работы по генной модификации организмов ведутся с бактериями, так как они наиболее изучены и просты. Многие штаммы микроорганизмов также являются сверхпродуцентами различных биологически активных веществ.

Материал к уроку смотри клонирование в клетках различных организмов(главаI).

«Мы почувствовали себя ничтожными существами, богохульно дерзнувшими затронуть силы, бывшие до сих пор в неприкосновенности». (Генерал Фарелл, очевидец взрыва первой экспериментальной атомной бомбы 16.07.1945)

Информация по педагогике:

Основы инженерной энзимологии
Ферменты сохраняют свои уникальные свойства (эффективность, специфичность действия) и вне клеток, поэтому их традиционно широко применяют в практике. Биологические катализаторы нетоксичны, работают в мягких условиях, используют доступное сырье (в том числе и отходы), в связи с чем, их применение в ...

Варианты орфограмм, которые должны изучаться в начальной школе, их степень трудности
Орфографическая тема «Ь после шипящих» входит в раздел "Части речи", в крупную тему, в одну из основных тем 2(3) класса - "Имя существительное". По своей природе орфограмма, соответствующая данной теме, мало связана с основными орфографическими темами, с законами графики: как из ...

Анатомо-физиологические особенности возраста
а)Рост и вес. В возрасте от 6 до 12 лет большинство детей прибавляет в росте по 5-7 см в год. Средний рост 6-ти летних детей составляет лишь 1.22 м, к подростковому возрасту он увеличивается до 1.52 м. Обычно в 6 лет девочки немного ниже мальчиков, догоняя их к 9-ти годам и немного обгоняя к 10-ти. ...