Урок № 33
Тема. Сучасні цитотехнології, використання їх для діагностування і лікування захворювань людини.
Мета: ознайомити учнів з перспективами розвитку сучасної біотехнології.
Обладнання й матеріали: таблиці, малюнки, схеми, що ілюструють тему уроку.
Базові поняття й терміни: калюс, культура тканин, клітинна інженерія.
Тип уроку: комбінований.
структура уроку
I. Організаційний етап ..................................2 хв
II. Перевірка домашнього завдання ........................5 хв
III. Актуалізація опорних знань і мотивація
навчальної діяльності.................................5 хв
IV. Вивчення нового матеріалу ...........................20 хв
Цитотехнології
V. Узагальнення, систематизація й контроль знань
і вмінь учнів ........................................5 хв
VI. Самостійна робота учнів ..............................5 хв
VII. Підбиття підсумків уроку.............................2 хв
VIII. Домашнє завдання...................................1 хв
Хід уроку
I. орГаНІЗацІйНИй еТаП
II. ПеревІрКа домаШНЬоГо ЗавдаННЯ
Фронтальне опитування ;
1. Що є одиницею будови, функцій і розвитку живих організмів?
2. Згадайте, хто з учених запропонував перші положення клі-тинної теорії?
3. Який учений зробив таке доповнення до клітинної теорії:
«Клітина походить від іншої клітини»?
4. Назвіть положення сучасної клітинної теорії.
III. аКТУаЛІЗацІЯ оПорНИХ ЗНаНЬ
І моТИвацІЯ НавЧаЛЬНоЇ дІЯЛЬНоСТІ
Учитель пропонує учням сформулювати запитання до
теми уроку, визначивши в такий спосіб його завдання.
Приклади запитань:
— У чому полягають завдання цитотехнології?
— Як на сучасному етапі можна використовувати цитотехнології
для діагностики й лікування захворювань людини?
IV. вИвЧеННЯ НовоГо маТерІаЛУ
цитотехнології
I варіант вивчення нового матеріалу
Розповідь учителя ;
Цитотехнології — це сукупність методів, які використовують
для конструювання нових клітин. Перспективний напрямок сучасної
біології — клітинна інженерія — використовує цитотехнології з метою
створення нових лікарських препаратів на основі культивування тка-нин, швидкого розмноження сільськогосподарських культур, створення
нових сортів рослин, що вирішує ряд проблем, пов’язаних з охороною
природного середовища, подоланням продовольчої проблеми тощо.
Для конструювання клітин нового типу клітинна інженерія ви-користовує такі технології, як культивування, гібридизацію, рекон-струкцію клітин. При гібридизації штучно об’єднують цілі клітини
з утворенням гібридного генома.
Клітинна реконструкція пов’язана з відтворенням життєдіяльної
клітини з окремих фрагментів різних клітин (ядра, цитоплазми, хромо-сом тощо). За допомогою цитотехнологій вдається об’єднувати геноми
далеких у генетичному відношенні організмів (які належать навіть
до різних царств). Існує, наприклад, можливість злиття соматичних
клітин тварин з клітинами рослин! У такий спосіб можна отримати
рослину, яка б синтезувала незамінні амінокислоти, тваринні білки.
Тоді тваринництво стало б непотрібним, м’ясо можна було б отримувати
з рослин! А можливість отримати фотосинтезуючих тварин? Поки що
це — лише біологічні мрії, але завдяки розвитку клітинної інженерії
й цитотехнологій така можливість існує.
Вивчення гібридних клітин дозволяє розв’язувати багато теоре-тичних проблем біології й медицини: дослідити взаємний вплив ядра
й цитоплазми, механізми цитодиференціювання й регуляції клітинного
розмноження, перетворення здорової клітини на ракову й механізми
росту ракових клітин, одержання клітин, які утворювали б нові види
палива тощо. Клітинна інженерія й цитотехнології широко застосо-вуються в біотехнології, наприклад, для отримання антитіл з метою
створення нових високоякісних вакцин.
II варіант вивчення нового матеріалу
Рольова гра-дискусія ;
Методична довідка
Фронтальну технологію інтерактивного навчання «Аналіз ситу-ації» («Дискусія», «Вибери позицію») застосовують при вивченні нового
матеріалу, коли потрібно аналізувати певні ситуації, резонансні від-криття, випадки із життя, коли зіштовхуються інтереси людей, життєві
погляди, позиції. Такі ситуації учні можуть аналізувати індивідуально,
у парах, групах або всім класом. Технологія вчить ставити запитання,
відрізняти факти від думок, виявляти важливі й другорядні обставини,
аналізувати й приймати рішення, критично мислити.
Організація роботи
1. Доберіть проблемну ситуацію, випадок, дилему, яку ви будете
розглядати з учнями. При доборі зважайте на обов’язкову на-явність кількох позицій, що суперечать одна одній, але кожна
з них має підстави для захисту.
2. Подайте саму дилему й наведіть два-три найбільш переконливі
аргументи з кожного боку.
3. Заверште ситуацію формулюванням вибору, поставивши за-питання, що потребує відповіді «так» або «ні».
Отже, у дилемі повинні бути:
— загальний контекст, знайомство з вибором, що пропонується;
— аргументи «за» й «проти»;
— пропозиція зробити вибір насамкінець.
Для захисту позицій учні об’єднуються в групи:
I група — учні, які висловлюють аргументи «за» (К. Вентер і його
прихильники).
II група — учні, які висловлюють аргументи «проти» (товариство
«Друзі Землі», дослідницька «зелена» організація ЕТС Group, релігійні
організації).
III група — експерти.
Учні кожної групи по черзі висловлюють власну думку, аналізу-ють усі «за» й «проти», формулюють висновки.
Аналіз ситуації з учнями можна провести, користуючись такими
запитаннями:
— Які факти висвітлюють ситуацію? Хто є учасниками ситуації?
Що в описі є фактами, а що — думками, оцінками тощо?
— У чому полягає проблема ситуації? У чому полягає конфлікт?
Яке питання нам потрібно порушити, щоб розв’язати ситуа-цію? Які інтереси має кожна зі сторін? На які документи та
інформацію ми можемо посилатися, обстоюючи ту чи іншу
позицію?
— Яким буде розв’язання проблеми? Чому саме таким? Аргумен-туйте свій вибір. Якими можуть бути наслідки такого вибору?
Чи існують інші шляхи розв’язання?
Інформація до аналізу ситуації
Джерела інформації: New York Times, MIGnews. com, Vecherniy.
Kharkov.ua
Група американських учених під керівництвом біолога
К. Вентера вперше в історії у 2010 р. синтезувала штучний геном
бактерії Mycoplasma mycoides. Учені пересадили його в бактерію
й отримали, як стверджують дослідники, повноцінну синтетичну
клітину.
Мікоплазми — це велика група паразитичних організмів, що
викликають хвороби. Після багатьох спроб ученим удалося створити
новий мікроб, що почав поводитися як живий організм.
На думку Вентера та його прихильників, створені бактерії можна
використовувати у виробництві дешевого палива й синтезувати з них
високоефективні організми, які б очищали атмосферу від надлишків
вуглекислого газу, щоб подолати парниковий ефект. На їхній основі
також можна було б створити якісно нові вакцини.
«Нам потрібні нові інструменти в науці; і в цьому сенсі біо-логія дає можливості забезпечити людство новими джерелами па-лива, продовольчими товарами й новими вакцинами. Її можливості
майже безмежні. Ми просто недостатньо вміємо їх використовувати.
Майбутнє сучасної науки, як мені здається, за біологією»,— заявив
Вентер.
Повідомлення про виведення штучної клітини на базі генома,
створеного за допомогою комп’ютера, яку в пресі вже охрестили «Син-тією», викликало протести й недовіру багатьох учених США.
Товариство «Друзі Землі» негайно виступило із заявою про те,
що це наукове досягнення підмінює відразу мільярди років чергового
етапу еволюції й становить загрозу для світу, тому на всі дослідження
інституту має бути введений мораторій.
Дослідницька «зелена» організація ЕТС Group назвала відкриття
Вентера «скринькою Пандори».
«Ми всі зіштовхнемося з наслідками цього тривожного експери-менту. Він висуває нове коло проблем, до якого не готові ні уряд, ні
суспільство»,— повідомляє в заяві група.
Деякі вчені у свою чергу вважають, що технологія дозволяє син-тезувати патогенні, небезпечні для життя, мікроби. У зв’язку із цим
Національна наукова рада з біологічної безпеки була змушена завірити,
що «Синтія» не є новою біологічною зброєю.
Релігійні групи в США так само порушили етичне питання ство-рення «штучного життя». Вони заперечують прагматичне відтворення
«таємниці буття».
Підбиття підсумків дискусії ;
V. УЗаГаЛЬНеННЯ, СИСТемаТИЗацІЯ й КоНТроЛЬ
ЗНаНЬ І вмІНЬ УЧНІв
VI. СамоСТІйНа роБоТа УЧНІв
Тестовий контроль знань за розділом ІІ «Клітинний рівень організації життя» ;
I варіант
I рівень
Укажіть правильний варіант відповіді.
1. До неклітинних форм життя належать:
А бактерії;
Б віруси;
В найпростіші.
2. Клітини, що НЕ мають ядра в зрілому стані:
А еритроцити;
Б лейкоцити;
В нейрони.
3. Складниками мембрани є:
А фосфоліпіди;
Б білки;
В ДНК.
ІІ рівень
Укажіть правильний варіант відповіді.
1. Ферменти за хімічною природою:
А білки; В вуглеводи;
Б ДНК; г ліпіди.
2. Окиснення органічних речовин у клітині відбувається:
А в лейкопластах; В лізосомах;
Б хлоропластах; г мітохондріях.
3. Безкисневий етап енергетичного обміну (гліколіз) відбувається:
А у хлоропластах;
Б мітохондріях;
В шлунково-кишковому тракті;
г цитозолі (гіалоплазмі).
ІІІ рівень
1. Охарактеризуйте пластичний обмін речовин.
2. Дайте визначення поняттю «фотосинтез».
3. Установіть відповідність між молекулами та їхніми функціями.
Молекули
1 ДНК
2 іРНК
3 тРНК
4 Рибосоми
Функції
А Синтез білка
Б Перенесення інформації від ядра
до цитоплазми
В Матриця, збереження спадкової
інформації в ядрі
г Доставка амінокислот у місце син-тезу білка
Д Окиснення глюкози, синтез АТФ
IV рівень
1. Порівняйте клітини прокаріотів та еукаріотів, заповнивши
таблицю.
ознаки
для порівняння
Прокаріоти
еукаріоти
тварини рослини гриби
2. Доведіть, що клітина — цілісна система.
3. У процесі дисиміляції в тканинах людини розщепилося 6 моль
глюкози, з яких повністю розщепилася половина. Визначте,
скільки грамів вуглекислого газу утворилося в організмі людини.
ііваріант
I рівень
Укажіть правильний варіант відповіді.
1. Клітини утворюються:
А поділом;
Б кристалізацією з міжклітинної рідини;
В самозародженням.
2. Космічна роль зелених рослин полягає в тому, що вони:
А під час фотосинтезу виділяють кисень;
Б беруть участь в обміні речовин;
В акумулюють енергію сонячного світла.
3. Асиміляція — це:
А сукупність усіх реакцій біосинтезу, що відбуваються з по-глинанням енергії (ендотермічні реакції);
Б процес розщеплення й окиснення органічних сполук, що
супроводжується виділенням енергії (екзотермічні реакції);
В синтез органічних речовин з виділенням енергії.
II рівень
Укажіть правильний варіант відповіді.
1. Серед наведених тверджень відповідає клітинній теорії:
А клітина — це елементарна структурно-функціональна оди-ниця вірусів;
Б усі клітини виникають з неживої матерії;
В кожна нова клітина утворюється в результаті поділу мате-ринської.
2. Перші положення клітинної теорії сформулював:
А Дж. Вотсон; Б М. Шлейден; В Т. Шванн.
3. Клітини тварин отримують енергію для життєдіяльності:
А з поживних речовин;
Б повітря;
В сонячного світла.
III рівень
1. Охарактеризуйте енергетичний обмін речовин.
2. Дайте визначення поняттю «обмін речовин».
3. Установіть відповідність між назвами органел та їхніми функ-ціями.
Назва органел
1 Апарат Гольджі
2 Мітохондрія
3 Рибосома
4 Ядро
Функції
А Інформаційний центр
Б Синтез білка
В «Енергетична станція» клітини
г Перетравлювання поживних ре-човин
Д Відновлення мембран
IV рівень
Виконайте одне із запропонованих завдань.
1. Заповніть таблицю.
етап енергетичного
обміну
Характерні зміни
енергетичні
особливості
Біологічне
значення
І — підготовчий
ІІ — безкисневий
ІІІ — кисневий
2. Доведіть, що клітина — відкрита, самовідтворювальна, само-регулювальна система.
3. Поясніть, чому кисневе розщеплення глюкози ефективніше
за безкисневе.
VІІ. ПІдБИТТЯ ПІдСУмКІв УроКУ
«Мікрофон» ;
Запитання до учнів:
— Що нового ви дізналися на уроці?
VІІІ. домаШНє ЗавдаННЯ
Вивчити конспект. Прочитати відповідний параграф
підручника, відповісти на запитання в кінці параграфа.
|
