Тема: Основи генної та клітинної інженерії
Мета: забезпечити засвоєння учням таких
понять як біотехнологія, генна інженерія; дати уявлення про досягнення людства
в галузі біотехнології, ознайомити з її основними процесами: генетичною,
клітинною інженерією як перспективними галузями молекулярної генетики та
біохімії; розвивати уміння висловлювати свою думку, вислуховувати іншу;
виховувати молодь, яка надає перевагу біотехнологічним виробам більш екологічно
чистим і корисним для здоров’я; показати необхідність обережного ставлення до
генетично модифікованих продуктів і трансгенних організмів; розкрити позитивну
і негативну роль застосування сучасних біотехнологій; поглибити уявлення про
значення біотехнологій для людського суспільства, показати перспективу розвитку
цієї науки; зацікавити учнів можливостями науки, надати простір для фантазії,
що може перерости в дійсність; забезпечити розвиток інтересу учнів шляхом
використання дослідницьких технологій.
Державні
вимоги щодо рівня загальноосвітньої підготовки
учнів:
Учень/учениця:
називає:
- методи селекції;
- завдання та
основні напрямки сучасної біотехнології;
- методи сучасної біотехнології;
- можливості діагностики спадкових хвороб людини;
Наводить приклади:
- речовин (продукції), які одержують методами генної
інженерії;
пояснює:
- переваги та можливі ризики використання генетично-модифікованих
організмів;
порівнює:
- класичні
методи селекції з сучасними біотехнологічними підходами;
застосовує знання для оцінки:
- можливих позитивних і негативних наслідків застосування сучасних біотехнологій;
висловлює судження про:
- можливості використання генетично модифікованих організмів;
- моральні й соціальні аспекти біологічних досліджень.
Обладнання і матеріали: мультимедійна презентація вчителя до уроку, учнівські презентації
«Химери» та «Генетичні основи селекції», кольорові картки (кружечки жовтого,
червоного та зеленого кольорів), опорні конспекти
Хід уроку
І. Організаційний етап
ІІ. Актуалізація опорних знань
Вправа «Світлофор»
В учнів на партах лежать кружечки червоного,
зеленого та жовтого кольорів. Вчитель зачитує незакінчене твердження, а учні
його мають продовжити. Піднятий зелений кружечок означає, що учень готовий
відповісти, червоний – відповіді не знає, жовтий – вагається. Оцінки отримують
три тих учні, які дали найбільше правильних відповідей.
Твердження:
1.
Ген являє собою…..(послідовність
нуклеотидів ДНК, у яких закодована генетична
інформація про первинну структуру білка).
2.
Гени поділяються на …(структурні
і регуляторні)
3.
Білові гени – це ділянки ДНК, де
кодується…(іРНК)
4.
Геном складається з …(послідовностей
нуклеотидів із різним ступенем повторюваності)
5.
Структурний ген – ділянка ДНК, а
якій кодується…(якийсь із типів РНК)
6.
іРНК є матрицею для синтезу…(білків)
7.
Основним генетичним принципом
зараз є правило…(«один ген - один поліпептидний ланцюг»)
8.
Генетична інформація міститься у…(хромосомах
(ядрі), ДНК мітохондрій та пластидів)
9.
Генетика людини – це наука про…(спадковість
і мінливість ознак у людини)
10. Спадкові хвороби поділяються на..(генні, хромосомні і геномні)
ІІІ. Мотивація
навчальної діяльності
Епіграф уроку.
“ Мікроорганізми, це гидке каченя перших років епідеміології, завдяки
успіхам науки і техніки, досягненням людського генію перетворилось у чудового
лебедя генетичної інженерії, сучасної біотехнології і індустрії живих клітин ”.
(Б.Я.Нейман).
ІV. Вивчення нового матеріалу
Клітинна (тканинна) інженерія - галузь біотехнології, у якій застосовують
методи виділення клітин з організму і перенесення на штучні поживні середовища,
де продовжується їх життєдіяльність. Це дозволяє отримувати соматичні
клітини різних видів, створення культурних клітин для отримання цінних речовин
(м'ясо, сало, женьшень).
Перспективним напрямком клітинної інженерії є клонування.
Клонування організмів – з незаплідненої яйцеклітини
видаляють ядро і пересаджують ядро соматичної клітини іншої особини. Таку штучну зиготу пересаджують у матку самки, де розвивається ембріон.
Значення
методу: можна одержати від цінних за своїми якостями плідників, необмежену
кількість потомків, які є їхньою точною генетичною копією.
Клон – це сукупність клітин або особин, які
виникли від спільного предка нестатевим способом. Таким
шляхом протягом мільйонів років розмножувались у природі багато видів рослин і
тварин. 23 лютого 1997 року вважається початком
нової ери у розвитку молекулярної біології – отримали клон з ядра соматичної
клітини у ссавців.
Шотландський
учений Ян Вільмут одержав клон вівці – ягня Доллі. Вівця не мала батька, але
мала трьох матерів: перша дала свій генетичний матеріал, від другої взяли яйцеклітину,
третя виношувала знамените ягня. В квітні 1998 року – Доллі народила ягня
Бонні, у березні 1999 – троє ягнят.
Проблеми, які виникли під час
клонування:
- Вважають, що Доллі народилася вже немолодою – для її
клонування було взято ядро шестирічного організму, яке зберігає не тільки
генотип, але і біологічний вік. Тому Доллі швидко постаріла.
- Мала ефективність методу – під час клонування
зроблено 433 спроби злиття ядер соматичних клітин з яйцеклітиною із зруйнованим
ядром; з 277 реконструйованих яйцеклітин розвинулося – 29, але народилося лише
1 живе ягня.
Що несе
людству можливість клонування вищих тварин і самої людини: розв’язання раніше
безнадійних проблем чи порушення віками встановлених норм моралі? Заборонити чи продовжити подібні дослідження
– вирішують уряди багатьох країн, створюючи спеціальні комісії з біоетики.
Генна інженерія - це сума
методів, що дозволяють переносити гени з одного організму в інший, або - це
технологія спрямованого конструювання нових біологічних об'єктів.
Мал. Генна інженерія
V. Узагальнення і систематизація
знань
Самостійна робота з картками: вставити пропущені
слова.
- Рослин і тварин, що містять у своїх клітинах
ген чужого організму, включений у хромосоми називають…(трансгенними).
- Першим у продажу був генетично модифікований
..(томат).
- Організми або їх частини, що складаються з
генетично різнорідних тканин називають …(химерами).
- Наука про теоретичні основи та методи
створення нових і поліпшення вже існуючих сортів, порід та штамів називається …
(селекцією).
- Основними методами сучасної селекції є … (штучний
добір і гібридизація).
- Є такі форми штучного добору … (масовий та
індивідуальний).
- Процес одержання гібридів, що ґрунтується на
об’єднанні генетичного матеріалу у різних клітин або організмів називається …
(гібридизація).
- Гібридизація в межах одного виду називається …
(внутрішньовидова), а між особинами різних видів … (міжвидова).
- Гібрид пшениці та жита … (тритікале), а кобили та осла - … (мул).
VІ. Домашнє завдання.
1. Опрацювати
матеріал підручника
