Конспект уроку з біології для учнів 9 класу з теми "Генетично модифіковані організми" Урок-суд

Біологія 9 клас                                                       Урок №59

Тема: «Генетично модифіковані організми»

Мета: ознайомити учнів з особливостями біології та технологіями створення ГМО,  з'ясувати, яку роль в житті людини і усього людства відіграють генетично модифіковані організми, навчитися розпізнавати продукти харчування, які містять ГМО; розвивати логічне мислення, пам’ять, вміння узагальнювати, робити висновки, працювати з підручником, працювати в групах, парах, висловлювати свою думку, виховувати екологічну культуру, зацікавлення предметом вивчення, дружність класу, формувати науковий світогляд.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань. Урок-суд

Обладнання: таблиці, фотографії, ілюстрації з підручника, комп’ютер, підготовлені матеріали для учнів для підготовки виступів під час  уроку, парики для адвоката і прокурора, мантія для судді .                                                                    

Хід уроку

І. Організаційний момент

ІІ. Актуалізація опорних знань і чуттєвого досвіду школярів, перевірка домашнього завдання

Питання для бесіди

1. Охарактеризувати роль клітинної інженерії в медицині.
2. … в селекції організмів.
3. … в біотехнології.
4. Порівняйте між собою класичні та новітні методи біотехнології.

ІІІ. Розкриття значущості теми та мотивація пізнавальної діяльності учнів

Перегляд короткого відео сюжету про голодування людства.

Cеред глобальних проблем, які безпосередньо впливають на долю людства, виділяють продовольчу. Вона визначається спроможністю Землі прогодувати нинішнє і майбутні покоління планети. До певної міри це наслідок того, що харчування є фізіологічною потребою людини. Згідно з даними ФАО (продовольчої і сільськогосподарської організації ООН), нині на планеті голодують понад 500 млн. осіб, а ще 1 млрд. осіб постійно недоїдають.

Можливо клітинна інженерія і зокрема генетично модифіковані організми – це відповідь на виклик часу. Адже вже  зараз існує картопля, яка містить гени бактерії, що вбиває колорадського жука, стійка до посух пшениця, в яку вживили ген скорпіона, помідори з генами морської камбали, соя та полуниця з генами бактерій. Список  рослин , які вирощують із застосуванням методів генної інженерії, дуже великий. До нього входять: яблуня, слива, виноград, капуста, баклажани, огірок, пшениця, соя, рис, жито й безліч інших сільськогосподарських  рослин. . Але чи не криється  тут пастка, що з часом викличе деградацію та вимирання людства в перспективі?

Сьогодні нас очікує урок-суд. Судити ми будемо ГМО.

Тема уроку: «Генетично модифіковані організми». Кінцевим результатом уроку повинні бути ваші комплексні знання про користь та шкоду ГМО  та вміння відстоювати свою точку зору.

ІV. Формування системи знань, умінь, навичок учнів

Ролі:

Підсудний –ГМО

Адвокат і його помічники

Прокурор і його помічники

Свідки: Генетики, Харчові експерти, ботанік с/г культур

Суддя

Присяжні

Обговорюється роль кожного і учні отримують матеріали для підготовки.

Суддя до ГМО: представтесь хто ви.

ГМО

Конспект Генетично модифікований організм (ГМO) -  це організм, генотип якого було змінено за допомогою методів генної інженерії .  При цьому генетичний матеріал переносять з одного організму в інший використовуючи так звану технологію рекомбінантних ДНК . Якщо при цьому ДНК, яку переносять, походить з іншого виду, отримані організми називають трансгенними.

Конспект. Існує декілька методів, за допомогою яких здійснюють перенос генетичного матеріалу: 1)мікроін'єкції в ядро; 2)доставка у складі вектору (наприклад, вірусу);3)за допомогою «пострілу» з так званої генетичної рушниці у складі мікрочастинок (золотих, вольфрамових). Крім того, можуть використовуватися природні форми переносу генів, такі як здатність Agrobacterium переносити генетичний матеріал у рослини чи здатність лентивірусів переносити гени в клітини тварин.

. Найпопулярніші вирощувані в світі ГМ-рослини - це картопля, соя, кукурудза, ріпак, томати, кабачки, рис. А ось, наприклад, гречка поки не піддається модифікуванню. Ми використовуємо ГМ-продукти не обов'язково в чистому вигляді, а часто і в переробленому, у вигляді добавок - починаючи від попкорну, соусів, чіпсів і закінчуючи пельменями, борошном, олією.

Адвокат

Вступне слово

Під страшною абревіатурою ГМО розуміють генетично модифікований організм. Це такий організм, чий генотип людина змогла змінити штучно, завдяки генній інженерії. Цілі при цьому переслідуються як наукові, так і цілком практичні.

В сільському господарстві і харчовій промисловості створюються організми, які модифіковані шляхом внесення в геном декількох трансгенів. Завдяки такому напрямку науки люди навчилися отримувати нові сорти рослин, більш стійкі до поганих умов, з'явилися нові бактерії і навіть рибки. Тим не менш більшість людей побоюється ГМО.

Вважається, що їжа, створена на основі модифікованої продукції, може виявитися шкідливої для здоров'я. Це думка підігрівається маркетологами, які стали писати на упаковках «продукт без ГМО». Насправді питання досить складне, більшість суджень тут є домислами і міфами. Настав час їх і розглянути. Історія ГМО починається в 1970-ті роки, коли формується нова галузь науки — генетична інженерія. Перші рекомбінантні бактерії було створено у 1973; це була вже існуюча бактерія E. Coli, яка експресувала ген Сальмонели. Вчені з самого початку усвідомлювали, що потрібно враховувати можливі ризики та етичні проблеми, пов'язані з використанням нової технології. У лютому 1975 року більше 100 вчених зібралися у Каліфорнії на Асиломарській конференції, де був прийнятий мораторій на дослідження в області генної інженерії, поки не будуть оцінені можливі ризики її використання. Широко застосовуватися комерційне культивування ГМО почало в середині 1990-х. З того часу їх використання зростає з кожним роком..Конспект Перші дослідні трансгенні рослини було отримано в 1983 році в Інституті рослинництва в Кельні. Через 9 років у Китаї почали вирощувати трансгенний тютюн, який не псували комахи-шкідники.

Прокурор

Вступне слово

У зв'язку широким розповсюдженням генетично модифікованої сої, отримати абсолютно чистий продукт її переробки неможливо. Саме тому в ряді країн введено, так зване порогове значення вмісту ГМО в продукті. Величина, що не перевищує цей рівень, характеризується як технічне забруднення і продукт не підлягає маркуванню на вміст ГМО. У країнах ЄС цей поріг встановлено на рівні 0,9%, в Японії - 5%, в США - 10%. Причому в багатьох країнах маркування товарів з ГМО суворо обов'язкове.

Одинадцять країн ЄС - Австрія, Болгарія, Угорщина, Греція, Ірландія, Кіпр, Литва, Латвія, Мальта, Нідерланди і Словенія - зажадали від Ради Євросоюзу надати їм право заборони використання ГМ сільськогосподарських культур на власній території. Швейцарский уряд має намір продовжити заборону на використання сільськогосподарських біотехнологій, пов'язаних з виробництвом генетично модифікованої продукції. На території України також заборонено законом використання живих модифікованих організмів (життєздатних культур) - дозволено ввезення тільки переробленого відповідним чином рослинної сировини. Весь імпорт повинен проходити відповідну експертизу, причому безпосередньо на кордоні. У разі перевищення у продукції європейської норми вмісту ГМО 0,9% - їй буде відмовлено у ввезенні. Також в Україні набув чинності наказ Міністерства охорони здоров'я про затвердження переліку харчових продуктів, у яких здійснюється контроль вмісту генетично модифікованих організмів.

Адвокат

Чи завжди генетична модифікація – це внесення чужорідних генів?

Свідок 1 Генетик

     Сам акт зміни властивостей організму за раху­нок убудовування в їх ДНК нових послідовностей називають генетичною модифікацією, а організм зі штучно зміненими властивостями — генетично мо­дифікованим організмом (ГМО).

      Генетична модифікація не завжди передбачає перенесення гена з одного організму до іншого. Іноді це означає зміну роботи гена з допомогою «вимкнен­ня» якогось процесу. Можна, наприклад, вимкнути, ген, який відповідає за розм'якання плоду, і тоді, достигаючи у звичайний спосіб, плід не розм'якне так швидко. Це може стати у пригоді, оскільки в та­кому разі ризик псування товару протягом пакуван­ня та перевезення зведеться до мінімуму.

Адвокат

Які види рослин є ГМО і для чого проводили таку модифікацію?

Свідок 2 ботанік с/г культур

 Конспект Розрізняють  такі класи ГМ рослин:

1. ГМ-рослини, стійкі до комах-шкідників. Щоб до­сягнути стійкості, у геном рослини вводять ген-продуцент сполуки, отруйної для комах, але не шкідливої для людини. Для цього найчастіше вводять ген отрути деяких ґрунтових бактерій. Шляхом уведення такого гена отримано, на­приклад, трансгенну картоплю, що є стійкою до колорадського жука. Така картопля не по­требує значної обробки хімічними отрутами, тому, на думку біотехнологів, вона є безпечні­шою за звичайну

2. ГМ-рослини, стійкі до гербіцидів. Наразі гербіциди міцно увійшли в практику сільського господар­ства як речовини, що пригнічують ріст бур'янів на полях. Але внесення їх пригнічує однаково як сільськогосподарські рослини, так і бур'яни. Тому, на думку тих же біотехнологів, прогре­сивним є застосування ГМ-рослин, в які введено гени стійкості до певного гербіциду. У такому випадку обробка саме цим гербіцидом виявля­ється токсичною для всіх зайвих рослин.

3. ГМ-рослини, стійкі до найбільш поширених хвороб і вірусів. Для забезпечення захисту рослин від захворювань, що викликаються бактеріями, вірусами або грибами, задіяний цілий ряд механізмів. Завдання ДНК-технологій у цьому випадку полягають у тому, щоб акти­візувати такі механізми, як повне несприйняття патогена (імунітет), швидка загибель клітин у місцях проникнення патогена, що перешкоджає його поширенню в організ­мі. З допомогою специфічних вставок вдається посилити ви­роблення речовин, що регулю­ють розвиток захисної реакції, а також захисних сполук: протигрибкових білків, що руйнують клітинні стінки грибних клітин, білків, що бло­кують синтез білка патогенном Так, ГМ-томати показали підвищену на 65% стійкість до грибка фітофтори, що є їх головним патогеном. У ви­падку захисту від вірусів у ДНК рослин убудовують ген оболонки вірусної частинки.

4. ГМ-рослини зі вставкою, яка покращує збережен­ня фруктів та овочів. Ми вже зазначали, що за тривалого зберігання плоди розм'якають. Це відбувається під дією специфічного ферменту. Завдання біотехнолога в такому випадку — за­блокувати його активність. Ефекту кращого зберігання плодів досягають також гальмуван­ням синтезу специфічної сполуки — етилену, що пришвидшує достигання.

Використання генетично модифікованих організмів – вірусів, бактерій, дріжджів, грибів, рослин і тварин – реальність біотехнології сучасного світу. Незалежно від того, як ми відносимося до ГМО, їх розробка і створення – це один з напрямків прогресу людства. І як будь-який інший продукт науково-технічного розвитку, ГMO можуть бути безперечним благом, а можуть представляти серйозну небезпеку.

Питання прокурора

 Чи можна відрізнити модифіковані фрукти й овочі від натуральних?

 Генетик. Занадто чистенькі, що мало відрізняються один від одного, бульби картоплі або помідори ідеально правильної форми - привід замислитися. Адже вірна ознака натуральної природної продукції - наявність у загальній масі поїджених комахами і гнилих примірників.

  ГМ-продукти комахи не їдять ніколи! Якщо розрізати натуральний помідор чи полуницю - вони відразу дадуть сік, ненатуральні зберігають форму.

  Спектр застосування ГМО в продуктах харчування досить широкий. Це можуть бути м'ясні та кондитерські вироби, до складу яких входить соєвий текстурат і соєвий лецитин, також плодоовочева продукція, наприклад консервована кукурудза.

Питання адвоката

А чи відрізняються принципово модифіковані фрукти й овочі від натуральних?

Генетик Варто розуміти, що в кожному вигляді живих істот кожне покоління супроводжується новими мутаціями. Так, у людини за покоління відзначається до 50 нових точкових змін. Крім цього статеве розмноження супроводжується рекомбінацією генів, нащадок отримує половину набору хромосом від батька, а половину від матері. Так що і звичайне статеве розмноження можна вважати кроком до появи нового організму з невідомими властивостями. Такі побоювання у підсумку можна віднести до будь-якій живій істоті. Найчастіше невідомо, які саме мутації з'явилися в конкретному організмі по відношенню до його батьків. Але ж ми не боїмося взагалі всіх продуктів, а боїмося чогось тих, що створені завдяки ГМО. Важливо також знати, що багато технологій, що працюють при створенні трансгенних організмів, є цілком природними. Наприклад, можна згадати про використання т-плазміди. У сільському господарстві широко відомі агробактерії, адже вони з допомогою т-плазміди використовують всю ту ж генну інженерію, вбудовуючи свої гени в геном рослини-господаря. Агробактерії в звичайному житті спокійно інфікують сільськогосподарські культури, в тому числі і ростуть на наших дачах і городах. Але ж при цьому ніякої катастрофи не відбувається, ми харчуємося продуктами, модифікованими самою природою.

Питання прокурора

Чи впливає ГМО на генотип людини?

Генетик Деякі вчені попереджають, що генетично модифіковані клітини можуть мутувати безпосередньо в організмі людини, і цей процес може стати неконтрольованим.  Поки що це лишається лише припущенням, і на сьогоднішній день цього ніхто не може ані підтвердити, ані спростувати. Проте екологи вимагають дотримання принципу застереження, що означає – поки не відомо, що ГМО безпечні напевне, їхнє застосування неприпустиме. В Європі знайшли компроміс – обов'язкове маркування ГМ продукції.

За даними досліджень британських вчених, оприлюднених нещодавно в пресі, ГМО мають властивість затримуватися в організмі людини і, в результаті так званого «горизонтального поширення», вбудовуватися в генотип мікроорганізмів кишечника. У 2003 р. були отримані перші дані про те, що ГМ компоненти виявлені в коров'ячому молоці. А вже через рік у пресі з'явилися скандальні дані про трансгени у м'ясі курчат, вигодуваних на ГМ кукурудзі

Питання прокурора

. В яких харчових продуктах найбільше міститься ГМО?

Харчовий експерт Хочемо ми того чи ні, але кожен з нас вже з'їв неабияку порцію транс генних продуктів. ГМО містяться не тільки в цілому ряді овочевих культур, але і в ковбасах, сосисках, м'ясних консервах, пельменях, сирі, йогуртах, кашах, цукерках, шоколаді і навіть дитячому харчуванні, тобто у звичайних повсякденних продуктах, присутніх на наших столах (40% продуктів). Відрізнити їх за кольором або смаком неможливо, а виявити можна тільки у спеціальній лабораторії.

1. Найбільше ГМО виявлено в ковбасних виробах ( до 85%) , а знайти сосиски або ковбаску без трансгенів — це практично диво. Особливо щільно насичені генно- модифікованою соєю варені ковбаси і сардельки — сосиски , пельмені , чебуреки , млинчики. Популярні пельмені «Левада» і « Три ведмеді» , та й більшість виробників ковбасних виробів викриті у використанні ГМО.
2. На другому місці за вмістом ГМО розташувалося дитяче харчування. 70 % всього дитячого харчування на Україні містить ГМ компоненти. Причому дізнатися, що в баночці з смачним пюре міститься трансген практично нереально , адже на етикетці про це не пишуть. Серед виробників, які не гребують використанням ГМ компонентів Нестле і Данон, Similac .
3.  Третя позиція у кондитерської та хлібобулочної продукції . ГМ сою щедро додають у печиво і шоколад , борошно , цукерки та морозиво , газовану воду. Ідентифікувати такі добавки для звичайної людини неможливо. Правда , хліб , який довго не черствіє — стовідсотково містить трансгени. Серед компаній , викритих Грінпісом у використанні ГМО , знамениті Марс і Снікерс , Кедбері , Кока -Кола , Пепсі .

З вітчизняних компаній добровільне тестування пройшла кондитерська компанія «Конті» , і тільки на її продукції зеленіє значек «Не містить ГМО».

Серед компонентів у яких може міститись ГМО E 153, E 308-9, Е-471, E 472a, E 473, E 475, E 476b, E 477, E479a, E 570, E 572, E 573, E 620, E 621, E 622, E 633, E 624, E 625, E951.

Питання прокурора

Як впливають ГМО на здоров’я людини?

Свідок Лікар

Лікар. Сказати офіційно, що ГМО шкідливі, не може ніхто. Найчастіше вживається термін як «потенційно небезпечні». Щоб зробити заяву про шкоду ГМО необхідно провести тривалі і масштабні дослідження та експерименти. Станом на сьогодні вчені викладають лише деякі теорії про наслідки.

Сам по собі трансген вбудуватися в генний код людини не може. Він може лише блукати по організму і провокувати синтез білків, нехарактерних для людського організму, що викликають:

• прояв алергічних реакцій (прикладом є США, де ГМ-продукти вільно вживаються в їжу і від алергії страждають близько 70% населення. У Швеції, де такі продукти під забороною, всього лише 7%);
• порушення структури слизової оболонки шлунка, поява стійкою до антибіотиків мікрофлори кишечника;

    Всі наведені вище наслідки не є гарантованими при прийомі їжі з ГМО. Існує лише певний ризик розвитку таких захворювань. Щоб довести всі наслідки вживання продуктів з ГМО необхідно 40-50 років.

Питання адвоката

А чи доведена шкідливість ГМО науково?

Генетик Противники ГМО не можуть обґрунтувати свої побоювання на більш-менш пристойному науковому рівні, оскільки кількість коректних наукових робіт, які стосуються теми безпеки ГМО, досить обмежена. Пов'язано це з труднощами об'єктивної та коректної постановки експериментів з дослідження безпеки. Вчені - біохіміки, фізіологи і молекулярні біологи рослин Національної академії наук США і ще 11-ти наукових спільнот з різних країн світу - стверджують, що з наукової точки зору не існує ніякої відмінності між рослинами, отриманими з використанням генної інженерії і рослинами, виведеними традиційними методами селекції при культивуванні їх на полях і використанні у виробництві, оскільки сам метод отримання трансгенних рослин не викликає ніяких побоювань. Саме тому проблеми безпеки та застосування ГМО повинні вирішуватися на рівні індивідуального продукту - за допомогою різних тестів, які підтверджують відповідність досліджуваної продукції існуючим стандартам і нормам.

Завершальний виступ адвоката

Позитивні аргументи на користь використання ГМО:

• підвищена врожайність;
• екологічні переваги (переробка промислових отрут на нешкідливі);
• захист від шкідників;
• створення нових медичних препаратів (боротьба з раковими пухлинами);
• створення альтернативних видів палива.

Завершальне слово прокурора

• сконструйовані гени передаються з пилком близькородинним диким видам, і їх гібридне потомство набуває властивості підвищеної насіннєвої продуктивності та здатності конкурувати з іншими рослинами;
• трансгенні сільськогосподарські рослини становляться бур’янами і витісняють рослини, які ростуть поряд;
• трансгенні рослини становляться прямою загрозою для людини, домашніх та диких тварин (наприклад через їхню токсичність або алергенність);
• використання ГМО, стійких до гербіцидів, в сільському господарстві може призвести до збільшення використання гербіцидів на полях. Як наслідок, збільшиться їх кількість у навколишньому середовищі та в харчових раціонах населення;

• ГМ рослини, стійкі до колорадського жука, виробляють речовини, токсичні для комах, які їх споживають;

Таємне голосування присяжних і оголошення вироку судом.

V. Підведення підсумків

Формулюються учнями

VІ. Домашнє завдання

ІІ рівень чит. конспект

ІІІ рівень чит. конспект

Скласти опис будь-якої вигаданої генетично модифікованої культури, де буде вказано зовнішній вигляд, які гени і звідки використовувались, які властивості має культура, як вона застосовується.