Урок біології " СУЧАСНІ МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ СПАДКОВОСТІ ЛЮДИНИ"

Клас  11

ТЕМА УРОКУ: СУЧАСНІ  МОЛЕКУЛЯРНО-ГЕНЕТИЧНІ МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ СПАДКОВОСТІ ЛЮДИНИ

Мета  уроку:

■  формування предметної компетентності про знання сучасних молекулярно-генетичні методів дослідження спадковості людини; розширити уявлення про сучасний стан досліджень геному людини;

■ формування ключових компетентностей:

-основні- логічне мислення та прогнозування значень результатів досліджень геному людини для фундаментальної науки та збереження людського життя і здоров'я;

- соціальна компетентності:на прикладі результатів дослідження геному людини виховувати розуміння єдності всіх біологічних процесів у живих організмах і важливості цих процесів для існування життя.

Обладнання і матеріали: мультимедійна дошка,  картки «Будова ДНК», «Будова хромосоми».

Базові поняття і терміни: проект «Геном людини», хромосоми, ДНК, секвенування.

Тип уроку: комбінований.

Ключові компетентності: спілкування державною мовою; наукове розуміння природи; уміння аналізувати, формулювати висновки; знання та розуміння фундаментальних принципів біології.

Основні поняття й ключові терміни: МОЛЕКУЛЯРНА ГЕНЕТИКА. Молекулярно-генетичні методи.

Хід уроку

І. ОРГАНІЗАЦІЙНИЙ ЕТАП.

ІІ.ПЕРЕВІРКА ДОМАШНЬОГО ЗАВДАННЯ

1. Вирішення задач з генетики

 Вирішення задач:

1.Гетерозиготна сіроока жінка вийшла заміж за гетерозиготного кароокого чоловіка. Який колір очей можливий у їхніх дітей?
Дано:                                                                              Розв'язок.
А - карий                                                                    Р ♀ Аа x ♂ Аа
а - сірий                                                           G      А           А
♀ Аа                                                                                    а         а

2. ♂ Аа                                                                          F2   АА; Аа; Аа; аа
   F2  -?                                                                                    к.     к.    к.    б.
   Відповідь: за генотипом розщеплення 1:2:1, а за фенотипом 3:1. 
3.  Задача 2. Схрещено ромашку білу махрову з жовтою звичайною. При цьому в першому покоління всі особини були з білими звичайними квітами, записати генетичну схему схрещування для  Р, F₁,F₂.

Дано:

А-біла

а-жовта

В-звичайна

в-махрова

♀ ААвв

♂ ааВВ

F₁, F₂ - ?

Розв’язок.

Р ♀ ААвв х ♂ ааВВ

G     Ав              аВ

F₁         АаВв

Р(F₁) АаВв х АаВв

Відповідь. Розщеплення за фенотипом 9:3:3:1.

ІІІ. АКТУАЛІЗАЦІЯ ОПОРНИХ ЗНАНЬ І МОТИВАЦІЯ ДІЯЛЬНОСТІ УЧНІВ.

Генетика зацікавила суспільство після того , як вчені клонували овечку Доллі.

Доллі прожила всього половину відведеного вівцям терміну – 6 років замість 12 – 16 –й померла від невідомої причини. З тих пір клонували вже і собак, і котів, і верблюдів, і крокодилів, і макак, Тільки от якось тема з клонуванням поступово ставала все глухо і глухіше. Не виходило у копій тварин жити довго і щасливо. Та ще й виявилося, що копії виходять неточні – середовище все ж впливає …

У нашій країні генетика має свою історію. Інститут генетики, заснований в 1933 році, не припиняв свою роботу. В списку досягнень радянських, а потім і російських генетиків значаться написання підручника і «велика кількість наукових робіт». Ні новими сортами рослин, ні новими породами тварин висока наука нікого не ощасливили. Вона продовжує відкривати і з’ясовувати. Зокрема, що:

1.               У 1993 році в Сполучених Штатах народилася дівчинка. Дитина народилася здоровою, проте розвивався дуже повільно. Численні аналізи показали, що в організмі дівчинки вкорочені кінцеві ділянки хромосом, що заважає їм з’єднуватися один з одним. Дівчинка дожила до 20 років. Максимальний її вага становила 7,2 кг, вік станом зубів оцінювали у 8 років, а по психічному розвитку в 11 місяців.
2.               о концертної команду Мадонни входить спеціальна група людей, єдиним завданням яких є знищення всього, що може містити ДНК співачки. Ця група ретельно прибирає готельні номери, гримерки, салони автомобілів та інші приміщення, в яких Мадонна перебувала хоча б короткий час.
3.               На Тайвані в 2006 році вивели поросят, тіло яких світилося в темряві. Вченим вдалося ввести в ДНК свиноматки ембріон білка, отриманий від світяться медуз. Поросята виглядали зеленими навіть при денному світлі, а в темряві можна було розгледіти їх внутрішні органи.
4.               Приблизно 8% людської ДНК становлять залишки вірусів, колись отриманих нашими далекими предками. Один з таких залишків знайдений в ДНК майже всіх ссавців, його вік оцінюється в 100 мільйонів років.
5.                Генетичні дослідження показали, що головні воші мутували в платтяних вошей приблизно 170 000 років тому. Це дозволило зробити висновок про те, коли люди почали регулярно носити одяг.

ІV. ВИВЧЕННЯ НОВОГО МАТЕРІАЛУ

1. Сучасні молекулярно-генетичні методи досліджень спадковості людини

Молекулярно-генетичні методи дослідження спадковості (під запис) — це велика і різноманітна група методів, призначених для вивчення молекул ДНК (алеля, гена, частини хромосоми) — як нормальних, так і пошкоджених, і розшифрування первинної послідовності нуклеотидів.

Етапи дослідження є такими:

1) Отримання зразків ДНК: виділення всієї ДНК з клітин; рестрикція ДНК — отримання окремих фрагментів.

2) Ампліфікація — накопичення (помноження, клонування) однакових фрагментів ДНК. Застосовується метод полімеразної ланцюгової реакції (ПЛР).

3) Електрофорез фрагментів ДНК — розділення фрагментів за молекулярною масою та електричним зарядом на поверхні гелю з агару. Кожен фрагмент має певні розміри і займає в гелі певне місце у вигляді смуги.

4) Ідентифікація окремих фрагментів ДНК. Фрагменти ДНК переносять на спеціальні фільтри, де відбувається їх гібридизація з радіоактивними синтетичними зондами або клонованими фрагментами ДНК. Зонд виявляє потрібний фрагмент ДНК шляхом зв’язування з комплементарними до нього нуклеотидними послідовностями фрагмента.

На сьогодні вивчення структури ДНК за цим методом є автоматизованим і відбувається у спеціальних приладах — секвенаторах.

V. УЗАГАЛЬНЕННЯ, СИСТЕМАТИЗАЦІЯ Й КОНТРОЛЬ ЗНАНЬ І ВМІНЬ УЧНІВ

1.До сьогодення існували ще методи генетичних досліджень. Більш детально з цими методами ми ознайомимося через презентацію.

2.Зіставте запропоновані терміни із визначеннями. Заповніть табличку відповідей та отримайте назву науки, що вивчає ДНК одного організму. Поясніть перспективи цієї науки.

VІ. ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

Опрацювати параграф 37 у підручнику. Повторити закономірності успадкування ознак за різним типом успадкування.