51850

Химерні та трансгенні організми

Конспект урока

Педагогика и дидактика

клітинну інженерію та клонування. Незважаючи на те що спроби клонування людської істоти не схвалюються багатьма вченими і навіть тими хто створив ягничку Доллі подібні експерименти буде важко зупинити тому що принцип техніки клонування уже відомий багатьом лабораторіям. Клонування рослин черенками чи бруньками бульбами в сільському господарстві зокрема в садівництві відомо вже більш 4х тис. Можливість клонування ембріонів хребетних вперше була показана на початку 50х років у досвідах на амфібіях.

Украинкский

2014-02-12

62 KB

86 чел.

Урок №19

Тема: Химерні та трансгенні організми.

Мета.
поглибити знання учнів про ген, ДНК, будову та життєдіяльність вірусів; сформувати знання про біотехнологію як сучасний вид промисловості; ознайомити з основними процесами біотехнології, з генетичною та клітинною інженерією; особливу увагу звернути на розуміння, що таке химерні і трансгенні організми.
 розвивати уміння учнів порівнювати біологічні процеси та їхнє значення для розвитку життя; вміти відрізнити продукти, що можуть спричинити певні відхилення у здоров’ї.
 виховувати бережливе ставлення до біологічних об’єктів та позитивне відношення до біотехнології; виховувати бажання та необхідність вести здоровий спосіб життя.

Тип уроку. Засвоєння нових знань.
Міжпредметні зв ́язки: мікробіологія, медицина.
Матеріали та обладнання: схеми, малюнки.

Основні поняття та терміни: біотехнологія, синтез генів, плазміди, культура тканин, клон, химерні організми, трансгенні організми.

ХІД  УРОКУ

І. Актуалізація опорних знань та чуттєвого досвіду учнів.

 Перевірка д/з – опитування.

ІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності учнів.

Поставити проблемне запитання про те, чому сьогодні необхідно мати таку галузь як біотехнологію? Чи можливе сучасне життя без неї?
 
ІІІ. Сприймання та засвоювання учнями нового матеріалу.

 Розповідь про:
- зміст, завдання і методи сучасної біотехнології. Біотехнологія – сукупність промислових методів, що застосовують для виробництва різних речовин із використанням живих організмів, біологічних процесів чи явищ.
- історію розвитку біотехнології. Давні біотехнологічні процеси: випікання хліба, виготовлення сиру, молочних продуктів, виноробство, пивоваріння, силосування…
- основні напрямки та досягнення біотехнології: мікробіологічна промисловість і медицина, харчова промисловість, поліпшення екологічного стану планети, боротьба з шкідниками с\г, виготовлення біопрепаратів.
Методи біотехнології.
1. Синтез генів поза організмом:
- 1969 р., США, індійський вчений Г.Хоран синтезував ген аланілової т-РНК дріжджів, що складаються з 77 пар нуклеотидів;
- 1969 р. за допомогою бактеріофагів виділили в чистому вигляді гени кишкової палички;
- як переносників синтезованих генів використовують віруси та плазміди. Плазміди – позахромосомні фактори спадковості, генетичні елементи здатні існувати у клітині в стані не пов’язаному з хромосомами.
     2. Виділення з клітини та перебудова окремих генів або їх частин:
- видаляють дефектні гени на ранніх етапах онтогенезу і замінюють їх нормальними алелями.
3. Копіювання та розмноження виділених та синтезованих генів.
4. Введення генів та їхніх груп у геном інших організмів.
5. Поєднання різних геномів в одній клітині:
- перенесення метафазних хромосом з однієї еукаріотичної клітини в іншу. Хромосоми розпадаються на фрагменти, одні з яких втрачаються, а інші вбудовуються у хромосому клітини-хазяїна і можуть у них функціонувати.
 Повідомлення про генну. клітинну інженерію та клонування.
Генна інженерія – прикладна галузь молекулярної генетики та біохімії. Її завдання – це розробки методів перебудови геномів організмів.
Клітинна інженерія – галузь біотехнології, у якій застосовуються методи виділення клітин з організму і перенесення на штучні поживні середовища, де продовжується їх життєдіяльність. Її завданнями є: отримання соматичних клітин різних видів, створення культурних клітин (тканин) для отримання цінних речовин.
Клонування – перспективний напрям клітинної інженерії. Клон – сукупність клітин або особин, що виникли від спільного предка нестатевим шляхом.
Гібридизація соматичних клітин – напрям досліджень клітинної інженерії. Вона дає можливість створювати препарати, що підвищують стійкість організму проти різних інфекцій, лікувати рак.
Ембріональна інженерія – галузь, що займається штучними змінами організмів у ході зародкового розвитку. Ембріональна індукція – взаємовплив частин зародка під час його розвитку. Можна змінювати розвиток певних частин зародка в напрямі, який цікавить дослідників.
Унаслідок накопичення великої маси даних у різних галузях біотехнології виникла окрема галузь знань – біоінформатика, головним напрямками роботи якої є застосування математичних методів і комп ‘ютерної техніки для збереження та аналізу цієї інформації.
Широкі можливості глибше зрозуміти роль генів у диференціації клітин і в регуляції взаємодій між клітинами в процесі розвитку дають химерні і трансгенні тварини. Розвиток експериментальних методів останнім часом уможливило одержувати зовсім незвичайних тварин, що несуть гени не тільки одного батька й однієї матері, але і більшої кількості предків.
 
Химерні тварини - це генетичні мозаїки, що утворяться в результаті об'єднання бластомерів від ембріонів з різними генотипами.
 За допомогою химерних мишей було, наприклад, вирішене питання про спосіб виникнення в ході розвитку багатоядерних клітин посмугованих м'язів. Вивчення химерних тварин дозволило вирішити чимало важких запитань, і в майбутньому завдяки застосуванню цього методу з'явиться можливість вирішувати складні питання генетики й ембріології.
Розвиток генної інженерії створив принципово нову основу для конструювання послідовностей ДНК, потрібну дослідникам. Успіхи експериментальної біології дозволили створити методи введення таких штучно створених генів у ядра сперматозоїдів чи яйцеклітинах. У результаті виникла можливість одержання трансгенних тварин, тобто тварин, що несуть у своєму організмі чужорідні гени.
Одним з перших прикладів успішного створення трансгенних тварин було одержання мишей, у геном яких був убудований гормон гена росту пацюка. Деякі з таких трансгенних мишей росли швидко і досягли розмірів, що істотно перевищували контрольних тварин.
 Перша у світі мавпа зі зміненим генетичним кодом з'явилася на світ в Америці. Самець по кличці Енді народився після того, як у яйцеклітину його матері був упроваджений ген медузи. Досвід проводився з макакою-резусом, що набагато ближче по своїх біологічних ознаках до людини, чим будь-яка інша тварина, що дотепер піддавалися експериментам по генетичній модифікації. Учені говорять, що застосування цього методу допоможе їм при розробці нових способів лікування таких хвороб, як рак грудей та діабет. Але цей експеримент викликав критику з боку організацій по захисту тварин, які побоюються, що ці дослідження приведуть до страждань приматів у лабораторіях.
Створення гібрида людини і свині. З людської клітини втягається ядро і імплантується до ядра яйцеклітини свині, яку попередньо звільнили від генетичного матеріалу тварини. У результаті вийшов ембріон, що прожив 32 доби, поки вчені не вирішили його знищити. Дослідження проводяться як завжди заради шляхетної мети: пошуку ліків від захворювань людини. Незважаючи на те, що спроби клонування людської істоти не схвалюються багатьма вченими і навіть тими, хто створив ягничку Доллі, подібні експерименти буде важко зупинити, тому що принцип техніки клонування уже відомий багатьом лабораторіям.
        В даний час інтерес до трансгенних тварин дуже великий. Це викликане двома причинами. По-перше, виникли широкі можливості для вивчення роботи чужорідного гена у геномі організму-хазяїна, у залежності від місця його вбудовування в ту чи іншу хромосому, а також будівлі регуляторної зони гена. По-друге, трансгенні сільськогосподарські тварини можуть представляти в майбутньому інтерес для практики.
Термін "клон" походить від грецького слова "klon", що означає - гілочка, черенок, і має відношення насамперед до вегетативного розмноження. Клонування рослин черенками, чи бруньками бульбами в сільському господарстві, зокрема в садівництві, відомо вже більш 4-х тис. років. При вегетативному розмноженні і при клонуванні гени не розподіляються по нащадках, як у випадку статевого розмноження, а зберігаються в повній сполуці протягом багатьох поколінь.
Однак у тварин є перешкода. В міру росту їхніх клітин, вони в ході клітинної спеціалізації - диференціації - втрачають здатність реалізовувати усю генетичну інформацію, закладену у ядрі. Можливість клонування ембріонів хребетних вперше була показана на початку 50-х років у досвідах на амфібіях. Досвіди з ними показали, що серійні пересадження ядер і культивування кліток in vitro збільшує цю здатність.
Вже на початку 90-х р. була вирішена проблема клонування ембріональних клітин ссавців. Реконструйовані яйцеклітини великих домашніх тварин, чи корів, овець спочатку культивують не in vitro, а in vivo - у перев'язаному яйцепроводі вівці - проміжного (першого) реципієнта. Потім їх звідти вимивають і трансплантують у матку остаточного (другого) реципієнта - чи корови, вівці відповідно, де їхній розвиток відбувається до народження дитинчати.
Уперше клонування тварина (вівці Доллі) з'явилася в результаті використання донорського ядра клітки молочної залози дорослої вівці. У цього першого успішного експерименту є істотний недолік - дуже низький коефіцієнт виходу живих особин (0,36 %). Однак він доводить можливість повноцінного клонування (чи одержання копії дорослої людини). Залишається лише дозволити технічні й етичні питання.
Згадаємо, що найбільш близько до людини по будівлі внутрішніх органів, як не дивно, свині. У березні 2000 p. PPL Therapeutics оголосила про те, що в їхньому дослідницькому центрі народилися п'ять клонованих поросят. Клонування свині більш складна операція, чим клонування овець або корів, тому що для того, щоб підтримувати одну вагітність необхідно кілька здорових плодів. Органи свині найбільше підходять до людині по розмірах. Свині легко розмножуються і відомі своєю невибагливістю. Але найбільшою проблемою залишається відторгнення органа тварини, якій організм не приймає за свій. Саме в цьому напрямку будуть розвиватися подальші дослідження вчених. Учені бачать один з можливих шляхів рішення цієї проблеми в тім, щоб генетично "замаскувати" органи тварини, для того, щоб людський організм не міг розпізнати їх як чужі. Ще однією темою для дослідження є спроба "олюднити" генетичним шляхом органи свині, для того щоб значно знизити ризик відторгнення. Для цього передбачається вводити людські гени в хромосоми клонованих свиней.

А в січні 2001 року з'явилася інформація про відкриття, що може зробити клонування просто не потрібним. Вдалося повернути назад біологічний годинник усередині людської клітини, змусивши її повернутися до стану, у якому вона знаходилася на момент утворення в ембріоні.

ІV. Осмислення об‘єктивних зв’язків та взаємозалежностей у вивченому матеріалі.

 Виконати біотехнологічні вправи на проблемні ситуації.

1. Чи можна за допомогою продуктів, виготовлених з деревини, отримати яловичину, свинину, курятину чи яйця птахів і яким способом?
2. Як малюнком зобразити використання м\о для біотехнології у виробництві тканин білків, амінокислот, засобів захисту рослин, ферментів…
3. Чому у великих населених пунктах роль м\о для очистки стічних вод і перетворення гною у родючий гумус набуває все більшого значення?

V. Узагальнення та систематизація знань.

 Провести підсумкову бесіду про значення біотехнології. В усній формі опрацювати ст. 110 підручника, а дома виписати: де використовуються біотехнологічні процеси.
VІ. Підведення підсумків уроку.

VІІ. Надання та пояснення домашнього завдання.

 Зробити міні-презентації про застосування біотехнології у господарській діяльності людини.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

73936. СИСТЕМА ЗАБЕЗЕЧЕННЯ ФİНАНСОВОГО МЕНЕДЖМЕНТУ 107.5 KB
  Система організаційного забезпечення фінансового менеджменту являє собою взаємозв’язану сукупність внутрішніх структурних служб і підрозділів підприємства які забезпечують розроблення і прийняття управлінських рішень з окремих напрямів його фінансової діяльності і несуть відповідальність за результати цих рішень. İєрархічний принцип побудови фінансових служб управління підприємством Фінансова служба управління підприємством у цілому Фінансові служби управління структурними одиницями підприємства відділами цехами службами Фінансові служби...
73937. УПРАВЛİННЯ ГРОШОВИМИ ПОТОКАМИ 189.5 KB
  Поняття грошового потоку Грошовий потік можна визначити як сукупність послідовно розподілених у часі подій які пов’язані із відособленим та логічно завершеним фактом зміни власника грошових коштів у зв’язку з виконанням договірних зобов’язань між економічними агентами суб’єктами господарювання державою домогосподарствами міжнародними організаціями...
73938. ВИЗНАЧЕННЯ ВАРТОСТİ ГРОШЕЙ У ЧАСİ ТА ЇЇ ВИКОРИСТАННЯ У ФİНАНСОВИХ РОЗРАХУНКАХ 164.5 KB
  Методичний інструментарій оцінювання вартості грошей у часі та його застосування у фінансових розрахунках Визначення кількісної оцінки зміни вартості грошей у часі є основою більшості фінансових розрахунків та математикостатистичних моделей які використовуються у фінансовому менеджменті. Приймаючи управлінські рішення фінансовий менеджер повинен брати до уваги особливості впливу зміни вартості грошей на фінансові процеси та адекватно враховувати величину такого впливу. Відповідно оцінка вартості грошей у часі використовується при...
73939. УПРАВЛІННЯ ПРИБУТКОМ 195 KB
  Ключовим завданням управління фінансами підприємства є досягнення та подальше забезпечення належного рівня конкурентоспроможності підприємства у короткостроковому та довгостроковому періодах. Прибуток розглядається в трьох основних аспектах: прибуток як вираження результату фінансовогосподарської діяльності суб’єкта господарювання та винагорода за підприємницький ризик; прибуток як вираження ефективності управління операційною інвестиційною та фінансовою діяльністю суб’єкта господарювання; прибуток як джерело...
73940. УПРАВЛİННЯ АКТИВАМИ 98.5 KB
  Розглядаючи наведену формулу необхідно визначити період який потрібен для перетворення виробничих запасів дебіторської і кредиторської заборгованості в готівку.з – середній період обороту дебіторської заборгованості...
73941. ВАРТİСТЬ İ ОПТИМİЗАЦİЯ СТРУКТУРИ КАПİТАЛУ 364 KB
  Первісне значення терміна ”капітал” (від лат. capitalis) означає головний, основний. Пізніше у німецькій та французькій мовах цим терміном стали позначати основне майно або основну грошову суму.
73942. УПРАВЛIННЯ IНВЕСТИЦIЯМИ 151.5 KB
  Економічна сутність інвестицій та їх класифікація Ефективне управління інвестиціями обумовлює необхідність: з’ясування сутності інвестицій та можливості їх реалізації в різних формах; розробки і реалізації інвестиційної стратегії як головної мети інвестиційної діяльності; урахування класифікації інвестицій; вибору та оцінки ефективності інвестиційних проектів підприємств; забезпечення оптимального співвідношення джерел фінансування в реальних капітальних інвестицій; оцінювання ефективності фінансових інвестицій та формування оптимального...
73943. УПРАВЛİННЯ ФİНАНСОВИМИ РИЗИКАМИ 187 KB
  Ризики у фінансовогосподарській діяльності суб’єктів господарювання Ефективне забезпечення моделі управління фінансовими ризиками передбачає зокрема вирішення таких проблемних питань: аналіз умов виникнення і формування комерційних ризиків та визначення факторів що зумовлюють їх абсолютну величину; класифікація комерційних ризиків та їх взаємозв’язок із фінансовогосподарською діяльністю суб’єкта господарювання; формулювання критеріїв прийняття управлінських фінансових рішень щодо господарських операцій які характеризуються наявністю...
73944. ТИПОЛОГИЯ ЛИТЕРАТУРНОГО СУБЪЕКТА 77 KB
  В эпосе герой еще всецело находится в зависимости от божества: он не может действовать самостоятельно он по словам Б. Герой обладает теми же качествами что и боги но он жертва тех свойств носителем которых является. Тематическая близость обнаруживается между Бедными людьми и повестью Белые ночи герой которой дает себе уничижительную характеристику: Мечтатель не человек а знаете какоето существо среднего рода.