☰ Содержание · Биология

Наследственные болезни. История генной инженерии

Уроки 26–27 · 2 урока · А. Гафуров, А. Абдукаримов, Ж. Толипова, О. Ишанкулов, М. Умаралиева, И. Абдурахманова. Биология, 10 класс, 1-е издание. Издательско-полиграфическое акционерное общество «Шарк», Ташкент, 2017
27

Объекты исследования и история генной инженерии

Учебник: с. 121–122
ЦельОбъяснять понятие генной инженерии, объекты её исследования и основные этапы её истории.
Новые слова
генная инженерия · gen muhandisligiрекомбинантная ДНК · rekombinant DNKэлектрофорез · elektroforezтрансгенный организм · transgen organizm
Объяснение

Генная инженерия – целенаправленное изменение генов организма на благо человека: совокупность методов выделения генов, введения их в другой организм и создания организмов с новыми наследственными признаками (трансгенных). Объекты исследования – вирусы, бактерии, грибы, клетки растений и животных. Эта наука развилась после открытия строения ДНК: в 1953 году Дж. Уотсон и Ф. Крик предложили модель двойной спирали; в 1960–70-х годах был расшифрован генетический код и найдены ферменты, разрезающие ДНК (рестриктазы) и сшивающие её (лигазы); в 1972 году П. Берг получил первую рекомбинантную ДНК; в 1973 году С. Коэн и Г. Бойер ввели чужеродный ген в бактерию; с 1977 года появились методы чтения последовательности нуклеотидов (секвенирование); в 1978 году с помощью бактерий получили инсулин человека; в 1996 году родилась клонированная овца Долли; в 2003 году завершён проект «Геном человека»; с 2012 года широко распространился CRISPR/Cas9 – метод точного редактирования генома. Электрофорез разделяет фрагменты ДНК по длине, а ПЦР (полимеразная цепная реакция) создаёт копии ДНК. Генную инженерию используют в медицине, сельском хозяйстве и промышленности; обсуждаются также вопросы её безопасности и этики.

Примеры
Если ген инсулина ввести в плазмиду бактерии, бактерии размножаются и производят инсулин человека. Раньше инсулин получали из органов животных; теперь его дёшево и в больших количествах производят с помощью таких бактерий и дрожжей.
При ПЦР число копий ДНК удваивается в каждом цикле: за 10 циклов одна молекула даёт 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 = 1024 копии.
Работа в классе

«Лента времени»: группы располагают события (1953, 1972, 1978, 1996, 2003, 2012) по порядку и рисуют ленту времени на большом плакате.

Упражнения
1
Дайте определение генной инженерии.
2
Различите функции электрофореза и ПЦР.
3
Сколько копий получится из одной молекулы ДНК после 8 циклов ПЦР? (Только число.)
4
Почему бактерии – удобные объекты генной инженерии?