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:

Активизация учебного процесса
Учебный процесс в современной начальной школе, утверждал Дьюи, противоестествен природе ребенка, его стремлению делать и знать. Школа заставляет детей сидеть часами неподвижно и выслушивать, молчаливо впитывать сложные и непонятные факты. Следствием такого процесса обучения является нелюбовь детей ...

Нейропсихологическая диагностика речевой патологии у детей
В настоящее время нейропсихологические методы успешно применяются для диагностики и коррекции трудностей в обучении . На наш взгляд, эти методы могут быть продуктивны и в работе с детьми, имеющими системную речевую патологию, так называемое общее недоразвитие речи (ОНР). Картина нарушений в развити ...

Использование локальной сети в образовании
Развитие средств вычислительной техники, а особенно появление персональных компьютеров привело к созданию нового типа информационно-вычислительных систем под названием локальная вычислительная сеть (ЛВС). ЛВС нашли широкое применение в системах автоматизированного проектирования и технологической п ...