Способы искусственного получения генов.

Химический способ. Впервые этот способ применилиндийский ученый Х. Корано, синтезировав ген, кодирующий синтез аланиновой тРНК пекарских дрожжей. Вначале синтезировали мелкие фрагменты ДНК от 4 до 13 нуклеотидов, последовательность которых была прочитана при помощи секвенирования (расшифровки) первичной структуры ДНК. Затем с помощью фермента лигазы их соединяли в определенном порядке.

Ферментативный способ. В пробирку, содержащую физиологическую бесклеточную среду, вносят дезоксинуклеотидтрифосфаты всех четырех типов (А, Г, Т, Ц), фермент ревертазу, мРНК, кодированную природным геном, копию которого планируется получить. В качестве «затравки», ускоряющей реакцию, вносят небольшие участки молекулы ДНК, содержащие 8-10 повторов тимина (Т).

На выделенной м-РНК при помощи фермента обратной транскриптазы синтезируют по принципу комплементарности цепь ДНК. С помощью фермента ДНК-полимеразы цепь ДНК удваивают. В результате получают ген (фрагмент ДНК), с которого была транскрибирована мРНК.

Занятие 1. Геномная и генная инженерия.

Литература: 5,6.

Вид занятия: лабораторное

Время: 2 часа

Место проведения: учебный класс

Цель занятия: Изучить основные направления биотехнологии.

Содержание и методика проведения занятия.

Задание 1. Составить таблицу по характеристике химического и ферментативного способов получения генов.

Способ получения	Необходимые условия для осуществления синтеза	Недостатки метода
Химический синтез   Ферментативный синтез

Задание 2. Моделирование синтеза гена химическим путем.

Задание 3. Зарисовать и изучить схему получения рекомбинантной молекулы ДНК с указанием этапов и ферментов.

Контрольные вопросы (20 мин):

1. Понятие о биотехнологии и генетической инженерии.

2. Основные направления генетической инженерии.

3. Задачи, решаемые генной и геномной инженерией.

4. Способы получения генов.

5. Векторы в генной инженерии, их особенности и назначение.

6. Получение рекомбинантных ДНК и синтез чужеродного белка.

Подведение итогов – 10 минут.

Задание 4. Смоделируйте синтез гена ферментативным способом. Выделена м-РНК следующего состава:

а) Синтезируйте цепь ДНК из м-РНК

ДНК

б) Синтезируйте 2-ую цепь ДНК

1-ая цепь ДНК

2-ая цепь ДНК

Задание 5. Изучите схему конструирования рекомбинантной ДНК.

а) Зарисуйте схему получения рекомбинантной ДНК.

б) Пронумеруйте стадии получения гена и подготовки его для соединения с вектором.

в) Пронумеруйте стадии подготовки вектора для соединения с геном. Дайте краткое пояснение каждой стадии.