Познавательная цель урока: формировать знания о современных методах создания и использования биологических объектов, современных методах в селекции.
Развивающая цель урока: развивать практические навыки моделирования процессов, сравнивать и анализировать полученные данные, строить аналогии, делать выводы, работать с различными формами и видами информации.
Воспитательная цель: развивать познавательные интересы, профессионально ориентировать, формировать научное мировоззрение.
Ход урока
1. ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ МОМЕНТ.
Приветствие. Домашнее задание: 5 человек – составить вопросник заданий ЕГЭ по теме, пересказать и обсудить материал с родителями.
Озвучивание темы. Био- (bios-) жизнь, технология – приемы и методы производства. Что же такое биотехнология?
Выступление ученика «Традиционная биотехнология», длительностью 4 минуты, (показ хлеба, сыра, молочных продуктов, вина.) представлено в Дополнении 1 (стр. 4).
АКТУАЛИЗАЦИЯ ЗНАНИЙ И ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ.
Каковы современные методы использования живых организмов, какие методы и приемы? Формулирование целей занятия совместно с учащимися.
План работы на уроке прописан на доске.
2. ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО МАТЕРИАЛА.
2.1. Генная инженерия. Совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro ( в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой.
Цель генной инженерии в получении клеток ( в первую очередь бактериальных),способных в промышленных масштабах вырабатывать некоторые « человеческие» белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим.( использование в селекции растений, животных).
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа американских биохимиков Стэнфордского университета во главе с Полом Бергом, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной (гибридной) ДНК. Эта молекула состояла из фрагментов кишечной палочки, группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухоли у обезьян. Такая рекомбинантная структура могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. За эту работу была присуждена Нобелевская премия Полу Бергу.
Основные методы генной инженерии были разработаны в конце 70-х годов. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции – векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиду.
Что такое плазмида?
- Кольцевая двуцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Плазмиды могут переходить из одной бактерии в другую.
Каким образом строят векторы? Займемся моделированием процесса.
2.2. Выполняется практическая работа. На столах инструктивная карточка (Дополнение 2, стр. 5).
Обсуждение и выводы.
2.3. Получение трансгенных растений. Работа с презентацией.
2.4. ГМО. Обсуждение возможностей и проблем. Работа с презентацией.
Сегодня насчитывается более 100 наименований генетически модифицированных продуктов – «трансгенов» - это растения: соя, кукуруза, рис, картофель, помидоры, сахарная свекла, пшеница, горох, подсолнечник. и другие. Что касается животных, то их гораздо меньше. Например: светящийся в темноте кролик, получивший от медузы ген, лосось , живущий и в соленой и в пресной воде.
Нужны ли трансгенные продукты? Сейчас это спорный вопрос. Есть и сторонники и противники, каждый высказывает свои опасения и возможности, но прогресс, его не остановить. Вы – будущее, вам впереди новые открытия, перспективы.
2.5. Клеточная инженерия. Работа с презентацией.
Клонирование. Клон – это ряд поколений наследственно однородных потомков одной особи. Черенкование малины или пересадка усов садовой земляники – это клонирование, только не на клеточном уровне.
В феврале 1997 году человечество было потрясено известием о генетическом клонировании овцы.
Каков механизм появления ее на свет? У этой овечки нет отца, но зато 3 матери:
- овца породы Финский Дорсет, давшая свой генетический материал (из клеток тканей молочной железы этой взрослой овцы извлекли соматические ядра);
- овца породы шотландская черномордая, от которой взяли яйцеклетку (из её яйцеклетки удалили гаплоидное ядро и поместили в цитоплазму клетки без ядра диплоидное ядро из клетки первой овцы);
- овца – реципиент породы тоже шотландская черномордая, которая выносила за 148 дней знаменитого ягненка.
А кто же ее «настоящая» биологическая мать?
Та, чей генетический материал был внесен.
Как вы думаете технически сложны эти эксперименты?
Да. Из 256 попыток пересадки яйцеклеток – удалось только единожды.
К 2002 году сама Долли произвела на свет естественным способом 4 нормальных ягнят. Была кремирована в 2003 году.
Промышленные биотехнологии. Работа с презентацией.
3. ЗАКРЕПЛЕНИЕ.
Тестовое задание. Работа в парах – взаимоконтроль.
1. Создание большого числа генетических копий одного индивидуума с помощью бесполого размножения – это
А) клонирование
Б) получение трансгенных организмов
В) создание чистых линий
Г) проявление гетерозиса
2. Искусственным переносом генов из одного организма в другой с целью получения более продуктивных трансгенных организмов занимается
А) генная инженерия
Б) клеточная инженерия
В) бионика
Г) микробиологическое производство
3. Отрасль хозяйства, которая производит различные вещества на основе использования микроорганизмов, клеток и тканей других организмов,-
А) бионика
Б) биотехнология
В) цитология
Г) микробиология
4. Какова роль клеточной инженерии в селекции растений
А) изменяет сроки размножения организмов
Б) изменяет природу ценных сортов
В) ускоряет сроки выведения сортов
Г) усиливает скорость роста организмов
5. Методы конструирования клеток нового типа на основе их культивирования, гибридизации, реконструкции используются в
А) генной инженерии
Б) клеточной инженерии
В) генетике
Г) бионике
Проверка тестовых заданий. Обмениваются тетрадями в парах. Проверяют тесты. Правильные ответы: А, А, Б, В, Б.
4. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ УРОКА.
ВЫСТАВЛЕНИЕ ОЦЕНОК. ОБМЕН МНЕНИЯМИ. РЕФЛЕКСИЯ.