Урок биологии в 10 классе по теме «Генная и клеточная инженерия, её достижения и перспективы»




НазваниеУрок биологии в 10 классе по теме «Генная и клеточная инженерия, её достижения и перспективы»
Дата17.11.2012
Размер85.5 Kb.
ТипУрок
Урок биологии в 10 классе по теме « Генная и клеточная инженерия, её достижения и перспективы»

Место урока - завершающий урок в теме « Основы селекции и биотехнологии»

Цели проведения урока:

  1. Сформировать понятия об основных направлениях современной селекции, углубить и расширить знания об ее методах.

  2. Развивать умения работать с таблицами, схемами, структурировать учебный материал, выделять главное, выстраивать логические цепочки, обобщать, систематизировать.

  3. Актуализировать личную значимость для учащихся проблем биотехнологии, развивать критическое мышление.

Урок начинается с проблемных вопросов:

  1. Какие перспективы открываются в селекции в связи с применением генной и клеточной инженерии?

  2. В чем заключаются польза и вред от использования продуктов, полученных в результате генетических изменений?

Учащимся дается вводная информация о биотехнологии, ее разделах.

Развитие новых методов исследований в генетике, расширение представлений о гене, законах наследственности привели к созданию новых методов селекции. Если раньше исходным материалом для селекции были различные формы растений и животных, то сейчас селекционеры имеют дело с отдельными клетками живого организма, отдельными генами, хромосомами.

Появились новые понятия, направления: биотехнология, клеточная инженерия, генетическая инженерия. Сегодня на уроке учащиеся познакомятся с этими новыми направлениями, выскажут свое отношение к результатам, достижениям современной селекции. С этой целью на уроке заполняется рабочий лист, в котором ученики делают необходимые записи( каждый ученик получает карточку –Рабочий лист)

Биотехнология :_____________________________________________________________

Направления биотехнологии_______________________________________________________________

Дата рождения генной инженерии____________________________________

Отрасли промышленности, где используются методы генетической инженерии____________________________________________________________________

Клеточная инженерия –________________________________________________________

Генная инженерия –___________________________________________________________

Трансгенный продукт – _______________________________________________________

ГМО – _______________________________________________________________________

Клонирование – ______________________________________________________________


Направления генной инженерии растений:

Пища Франкенштейна. Продукт питания. Маркировка на наличие трансгенных продуктов.

Вывод:

«Дебаты»:

за

против


На слайдах 1-2 расположена информация о том, что такое биотехнология, на каких науках она базируется, каковы ее основные разделы.

Учитель: Следующий этап урока – раскрывается понятие « Генетическая инженерия»

На слайдах 3-4-5 дается определение генетической инженерии, краткое описание первых экспериментов с молекулами ДНК американских исследователей.

Учитель: Генетическая инженерия имеет определенные достижения, успехи, используя текст учебника приведите примеры отраслей промышленности, в которых используются методы генетической инженерии ( Работа с текстом учебника параграф 41, под редакцией Д.К.Беляева, высказывание мнений учащимися)

Мнения учащихся подтверждается текстом слайда 6.

Учитель: Только ли пользу получает человечество от широкого внедрения в нашу жизнь генетически измененных веществ, продуктов. Классу предложено разбиться на 3 группы: 1 группа – сторонники создания генетически модифицированных продуктов

2 группа –противники создания генномодифицированных продуктов

3 группа – эксперты.

Группам дается время на обдумывание ответов, формулировку позиций, заданных выполняемыми ролями, предлагается в помощь текст учебника, слайды, вырезки из газет.

Этап урока « Дебаты»- лидеры групп высказывают мнения, формируется отношение к продуктам, которые получены в результате генетических опытов, демонстрируются слайды7-8-9.

Учитель: Продолжаем изучать следующий раздел биотехнологии- клеточную инженерию по плану, предложенному на слайде 10., мы узнаем каковы сферы применения культуры клеток высших растений ( слайд 11). Каково значение клеточной инженерии в различных отраслях ( слайд 12).

Клеточная инженерия имеет свою историю, методы исследования ( слайд 13)

Дополнительная информация к вопросу « Клеточная инженерия».

Ученикам выданы листы дополнительной информации. ( Чтение текста сопровождается демонстрацией слайдов)

В отличие от микроорганизмов культуры клеток
высших организмов являются сравнительно новыми объектами,
использование которых позволяет наладить производство ценных
биологически активных веществ, вакцин .

Культуры клеток высших растений имеют две сферы применения :

  1. Изучение биологии клетки, существующей вне организма, обуславливает ведущую роль клеточных культур в фундаментальных исследованиях по генетике и физиологии, молекулярной биологии и цитологии растений. Популяциям растительных клеток присущи специфические особенности: генетические, эпигенетические (зависящие от дифференцированной активности генов) и физиологические. При длительном культивировании гетерогенной по этим признакам популяции идет размножение клеток, фенотип и генотип которых соответствуют данным условиям выращивания, следовательно, популяция эволюционирует. Все это позволяет считать, что культуры клеток являются новой экспериментально созданной биологической системой, особенности которой пока мало изучены. Культуры клеток и тканей могут служить адекватной моделью при изучении метаболизма и его регуляции в клетках и тканях целого растения.

  2. Культивируемые клетки высших растений могут рассматриваться как типичные микрообъекты, достаточно простые в культуре, что позволяет применять к ним не только аппаратуру и технологию, но и логику экспериментов, принятых в микробиологии. Вместе с тем, культивируемые клетки способны перейти к программе развития, при которой из культивируемой соматической клетки возникает целое растение, способное к росту и размножению. (СЛАЙД 16, 17)



Можно назвать и несколько направлений создания новых технологий на основе культивируемых тканей и клеток растений:



  1. Получение биологически активных веществ растительного происхождения:

- гербицидов, регуляторов роста, алкалоидов, веществ, имеющих медицинское применение);

- синтез новых необычных соединений, что возможно благодаря исходной неоднородности клеточной популяции, генетической изменчивости культивируемых клеток и селективному отбору клеточных линий со стойкими модификациями, а в некоторых случаях и направленному мутагенезу;

- Ускоренное клональное микроразмножение растений, позволяющее из одного экпланта получать от 10000 до 1000000 растений в год, причем все они будут генетически идентичны.

  1. Получение безвирусных растений.

  2. Эмбриокультура и оплодотворение in vitro часто применяются для преодоления постгамной несовместимости или щуплости зародыша, для получения растений после отдаленной гибридизации. При этом оплодотворенная яйцеклетка вырезается из завязи с небольшой частью ткани перикарпа и помещается на питательную среду. В таких культурах можно также наблюдать стадии развития зародыша.

  3. Клеточный мутагенез и селекция. Тканевые культуры могут производить регенеранты, фенотипически и генотипически отличающиеся от исходного материала.

  4. Криоконсервация и другие методы сохранения генофонда.

  5. Иммобилизация растительных клеток.

  6. Соматическая гибридизация на основе слияния растительных протопластов.

  7. Конструирование клеток путем введения различных клеточных оганелл.

  8. Генетическая трансформация на хромосомном и генном уровнях.

  9. Изучение системы «хозяин – паразит» с использованием вирусов, бактерий, грибов и насекомых).




Выделяют два типа культивируемых растительных клеток: нормальные и опухолевые.

Опухолевые клетки морфологически мало отличаются от каллусных. Физиологическим различием является гормононезависимость опухолевых клеток. Благодаря этому свойству опухолевые клетки делятся и растут на питательных средах без добавок фитогормонов. Эти клетки также лишены способности дать начало нормально организованным структурам (корни, побеги) в процессе органогенеза. Иногда они образуют тератомы (уродливые органоподобные структуры), дальнейшее развитие которых невозможно.

Нормальные клетки в культуре могут существовать в двух видах: в виде суспензии в жидкой питательной среде и на поверхности твердой питательной среды в виде каллуса. (СЛАЙД 14)

Основным типом культивируемой растительной клетки является каллус. Каллусная ткань - один из видов клеточной дифференцировки, возникает путем неорганизованной пролиферации дедифференцированных клеток органов растения.

У растений в природе каллусная ткань возникает в исключительных обстоятельствах (например, при травмах) и функционирует непродолжительное время. Эта ткань защищает место поранения, может накапливать питательные вещества для анатомической регенерации или регенерации утраченного органа. Образование каллуса не всегда связано с травматическим воздействием. Каллус может возникнуть и в результате пролиферации внутренних тканей экспланта без связи с поверхностью среза из-за нарушения гормонального баланса. Растущий каллус разрывает слои ткани и развивается на поверхности

Процессу образования каллуса предшествует дифференцировка тканей экспланта. При дифференцировке ткани теряют структуру, характерную для их специфических функций в растении, и возвращаются к состоянию делящихся клеток. (СЛАЙД-ВИДЕОРОЛИК 15)

Учитель: Следующий вид клеточных образований – это растительные протопласты. Благодаря которым можно исследовать многие явления. протекающие в процессе метаболизма, роста, внутриклеточного транспорта, регенерации. ( слайд 18).

Растительные протопласты – это ограниченные мембраной
цитоплазматические образования, обладающие внутриклеточными
органеллами и характеризующиеся структурной целостностью и
способностью осуществлять активный метаболизм, а также реакции
биосинтеза и трансформации энергии.

Протопласты являются уникальной моделью для изучения фундаментальных физиологических проблем у растений. Они незаменимы при изучении состава, структуры и функционирования плазмалеммы в норме и при воздействии на нее гормонами, ингибиторами, фитототоксинами, а также при взаимодействии самих протопластов в популяции. Кроме того, протопласты могут использоваться для определения состава и архитектоники первичной клеточной стенки и изучения механизма ее репарации после разрушения.( слайд 19)

Учитель: На уроке рассмотрены проблемы современного направления науки – биотехнологии, вы познакомились с ее разделами: генной и клеточной инженерией, вами заполнены рабочие листы, прошла дискуссия, просмотрены интересные слайды, видеоролики. А сейчас обратимся к вопросам, с которых мы начали урок Прошу высказать свое отношение к обозначенным проблемам.

Примерная схема ответов.

За: В течение миллиардов лет эволюции природа успешно «перепробовала» все возможные варианты создания живых организмов, почему же деятельность человека по конструированию измененных организмов должна вызывать опасения? В природе постоянно происходит перенос генов между разными организмами (в особенности между микробами и вирусами) так что ничего принципиально нового трансгенные продукты в природу не добавят. Использование пестицидов более вредно, чем использование трансгенных растений, устойчивых к насекомым вредителям. Удается получить большие урожаи с малых площадей, что поможет решить проблему голода. Использование трансгенных организмов несет большую экономическую выгоду. Трансгенные организмы уже давно и реально существуют: В США большинство посевных площадей занято под культурами, из которых получают трансгенные продукты.

Против: Природа устроена разумно, любое вмешательство в неё только все ухудшит Поскольку сами ученые не могут со 100% гарантией предсказать все, особенно отдаленные, последствия применения трансгенных продуктов, не надо этого делать вообще Трансгенные растения могут стать инвазивными сорняками, т.е. способными вытеснять природные организмы из мест их обитания. Чужеродные гены (трансгены) могут переносится к природным организмам ТР причинят вред культурным и полезным растениям ТР могут отрицательно влиять на биоразнообразие Доказано существование неконтролируемого переоса генов из пищи в геном бакторий микрофлоры кишечника. Арпад Пуштай доказал, что у крыс, питавшихся ГМ-картофелем развивалось угнетение иммунной системы и нарушения деятельности внутренних органов.

Учитель: Заканчивая урок, хочется еще раз акцентировать ваше внимание на проблемах, которые звучали сегодня ,подчеркнуть их значимость общественную, социальную, личную для каждого из вас.

В качестве домашнего задания предлагается написать эссе на тему: «Мой взгляд на проблемы генной, клеточной инженерии».

Похожие:

Урок биологии в 10 классе по теме «Генная и клеточная инженерия, её достижения и перспективы» iconУрок биологии в 11-м классе по теме «Генная инженерия»
Однажды Л. Н. Толстой написал: «Ботаники нашли клеточку, а в клеточке-то – протоплазму, и в протоплазме еще что-то, и в той штучке...
Урок биологии в 10 классе по теме «Генная и клеточная инженерия, её достижения и перспективы» iconЗаконы Менделя». Написать реферат по теме. Тема «Генная инженерия»

Урок биологии в 10 классе по теме «Генная и клеточная инженерия, её достижения и перспективы» iconУрок по биологии в 6 классе по теме «Координация и регуляция в живом организме»
Урок относится к главе «Жизнедеятельность организмов» раздела «Живой организм» умк под редакцией Н. И. Сонина. Урок был проведён...
Урок биологии в 10 классе по теме «Генная и клеточная инженерия, её достижения и перспективы» iconУрок презентация по биологии в 8 классе на тему
Урок «Пищеварение в ротовой полости» — это третий урок в теме пищеварение изучается в 8 классе. Учебник: Биология. 8 кл. Человек:...
Урок биологии в 10 классе по теме «Генная и клеточная инженерия, её достижения и перспективы» iconПрограмма элективного курса по биологии «Генная инженерия дорога в будущее»
Спида. При отборе содержания занятий используются вопросы их разных разделов биологии, детальное рассмотрение которых предлагается...
Урок биологии в 10 классе по теме «Генная и клеточная инженерия, её достижения и перспективы» iconНиколай Дягтерев Генная инженерия. Спасение или гибель человечества?
«Генная инженерия. Спасение или гибель человечества?»: Невский проспект; Санкт-Петербург; 2002
Урок биологии в 10 классе по теме «Генная и клеточная инженерия, её достижения и перспективы» iconУрок биологии в 7 классе по теме
Автор: учитель биологии, географии и экологии моу «Средняя общеобразовательная школа №8»
Урок биологии в 10 классе по теме «Генная и клеточная инженерия, её достижения и перспективы» iconУрок по биологии в 9 классе по теме
Задачи: Познакомиться с творческими работами учащихся (проектами), обобщить и углубить их знания по данной теме
Урок биологии в 10 классе по теме «Генная и клеточная инженерия, её достижения и перспективы» iconУрок биологии в 9 классе по теме «Вид и его критерии»
Бабушкина Л. А., учитель биологии, моу долгодеревенская сош, Сосновский район, Челябинская область
Урок биологии в 10 классе по теме «Генная и клеточная инженерия, её достижения и перспективы» iconУрок биологии в 7 классе
Оборудование: гербарии злаковых растений, цоры по теме «Семейства злаковые», кусочки белого и черного хлеба, презентация по теме
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница