Урок "Генетичний моніторинг у людських спільнотах"

Тема уроку: Генетичний моніторинг у людських спільнотах

Мета

освітня:  розглянути, що таке генетичний моніторинг, його мету та напрямки; для чого здійснюють скринінг у медицині, його значення;  розглянути значення генетичного моніторингу для збереження життя і здоров'я людей; з'ясувати переваги методів молекулярно- генетичної діагностики.

розвиваюча: розвивати вміння логічно мислити та знаходити закономірності розподілу алелів у людських популяціях за станом здоров'я населення; сформувати навички використання комп’ютерних технологій в дослідницькій діяльності; розвивати цифрову грамотність учнів.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Форма уроку: проєктне навчання.

Ключові компетентності: спілкування державною мовою; інформаційна, комп’ютерна,  екологічна, комунікативна.

                                           Хід  уроку.

І. Орієнтація

Рефлексія Вправа «Палітра емоцій».

 Із поданого переліку вражень, почуттів виберіть три слова, що відповідають вашому настрою в цю хвилину:

 замріяність, співчуття, захоплення, спокій, переживання, радість, легенький смуток, журба, розчарування, світла печаль, умиротворення

Отже, я хочу, щоб  сьогодні на уроці  на вас чекали  спокій, захоплення, замріяність і ніколи , щоб ви не відчували розчарування, журби.

ІІ. Актуалізація й корекція опорних знань

1.Тести (самостійна робота)

1. Мутації, які відбуваються в статевих клітинах, називаються: а) соматичними б) генеративними в) корисними г) генними

2. Віруси — це … мутагенний фактор:

а) хімічний б) фізичний в) біологічний г) правильної відповіді немає

3. Радіація — це … мутагенний фактор:

а) хімічний б) фізичний в) біологічний г) правильної відповіді немає

4. Мутації, які виникають у нестатевих клітинах, називають …

а) хромосомними б) генними в) генеративними г) соматичними

5. Нітрати — це … мутагенний фактор:

а) хімічний б) фізичний в) біологічний г) правильної відповіді немає

6. Відновлення ДНК після пошкодження:

а) трансдукція б) транскрипція в) реплікація г) репарація

2.Вправа «Поміркуйте»

1. Чи досліджується, на вашу думку, поширення мутацій та спадкових хвороб у популяціях людини?

2. Запропонуйте спосіб, у який це можна зробити.

3. Де можна використати результати таких досліджень?

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

  Розглянемо вплив хімічних мутагенів, а саме лікарських препаратів, на прикладі серіалу «Доктор Хаус».

В однієї з героїнь серіалу- доктора Ремі Хедлі – було генетичне захворювання Хорея Гантінктона.

 Ця хвороба розвивається внаслідок мутації одного з генів четвертої пари хромосом. Мутація є аутосомно-домінантною, тобто проявляється у гетерозиготному стані. Цей ген має набір повторювальних нуклеотидів ЦАГ. У нормі їх 10-35 повторів. За мутації гена ця кількість перевищує 36.Триплет ЦАГ кодує амінокислоту глутамін. Мутантний білок по цьому гені складається з аномально великої кількості цих амінокислот. У такому разі білок не виконуватиме своїх функцій в клітині, а просто буде накопичуватися  у цитоплазмі. Найбільша кількість таких структур спостерігатиметься  у нейронах головного мозку. Ці включення перешкоджатимуть вивільненню нейромедіаторів і власне передачі сигналу  між нейронами. 

  Симптоматика захворювання:

• проявляється у віці 35-40 років;
• порушення координації  і когнітивних функцій;
• захворювання є летальним     

 Під час екпериментального     лікування цього синдрому у пацієнтки зник зір. Це було спричинено появою пухлини мозку. Експериментальний препарат  діяв як хімічний мутаген. Він спровокував ушкодження ДНК клітин, що привело до їхнього неконтрольованого поділу, і, як наслідок, до утворення пухлини.  

 Для уникнення мутагенного впливу медикаментів на організм, вони проходять багато до клінічних і клінічних випробувань. Наразі дослідники та медики приділяють багато уваги ризику виявлення мутацій та дослідженню частоти їх виникнення у популяціях.

 Для цього і застосовується метод генетичного моніторингу         

Генетичний моніторинг суспільства сьогодні є основою у визначенні темпу мутаційного процесу у населення та  розрахунку генетичного вантажу і шкоди для здоров’я у зв’язку з цим. Крім того,  ми з'ясуємо особливості скринінгу у медицині, особливо скринінг-програми для новонароджених.

ІV.Сприйняття навчального матеріалу, осмислення зв’язків і співвідношень в об’єктах вивчення.

    Сьогодні на уроці ми з’ясуємо нову тему використавши метод проєктів, який розкриває ваш багатий творчий потенціал.

В нас нестандартний урок, адже ви спробуєте освоїти новий матеріал не просто як учні, а як дослідники, науковці в сфері сучасної генетики. Ви отримали випереджувальне завдання – навчальні проєкти на теми «Генетичний моніторинг в людських спільнотах» та «Скринінг-програми для новонароджених».  Також ви спробуєте презентувати здобуту вами  інформацію за допомогою програмного забезпечення.

 Учні отримали випереджувальне  завдання та  підготували інформацію з прикладами зі створення презентації, публікації, буклету. Створені робочі групи, які при дослідженні дотримувалися певного алгоритму подальших дій (Додаток)

Презентація навчальних проєктів з  тем «Генетичний моніторинг в людських спільнотах» та «Скринінг-програми для новонароджених».

І  група: презентація проєкту « Генетичний моніторинг в людських спільнотах»

Учні розкриють суть та значення поняття «генетичний моніторинг» його мету, основні  напрями та практичне  значення.    (Додаток   1)

ІІ  група : навчальний проєкт  «Скринінг-програми для новонароджених

Презентація створеної публікації щодо скринінг-програм у медицині та умови їх проведення для пацієнтів та новонароджених дітей.   (Додаток   2)

   Уявіть таку картину: тендітна наречена у білій сукні, мужній наречений,  звучить весільний марш Мендельсона, народжується нова сім`я. Молодята мріють про дитину і відбувається магія, зароджується новий організм. Спочатку це лише клітина, у хромосомах якої записана вся історія роду жінки та чоловіка.  Якою буде ця дитинка, який у неї характер, здібності, талант?

І раптом… сумна звістка, діагноз дитини: спадкова хвороба, батьки у відчаї, почувають себе винними перед дитиною. У родині стає напруженою атмосфера, і всі внутрішні конфлікти точаться навколо хворої дитини. А може ця дитина не хвора, а «особлива»? Хто ж вони – «особливі» діти, які у нашому суспільстві перетворились на привидів? Чи маємо ми право не  помічати їх, ховаючи погляд в екрані смартфона.

В арсеналі сучасної медицини існують методи діагностики, профілактики і лікування багатьох спадкових патологій. І не скористатися ними зараз ‒ це вже справжня недбалість, за яку людина буде розплачуватися все життя.

 Складання ментальної карти «Генетичний моніторинг у людських спільнотах»      ментальна карта.pdf

Підсумки

1. Що таке генетичний моніторинг? Чим моніторинг відрізняється від експерименту?

2. Основні напрями генетичного моніторингу.

3. Що таке скринінг?

4. Яка мета генетичного скринінгу?

Проблемне завдання

В Україні в 2012 р. завдяки успішній роботі програми «Зупинимо туберкульоз в Україні» вперше почали застосовуватися інноваційні молекулярно-генетичні методи діагностики туберкульозу. Застосування таких методів дає змогу вже в день здачі аналізів поставити людині діагноз і своєчасно розпочати курс лікування. А як за допомогою досліджень ДНК виявляють туберкульоз? Оцініть переваги молекулярно-генетичних методів перед туберкуліновою пробою, в основі якої — тест Манту.

  -Що таке молекулярно-генетична діагностика?

  -Методи молекулярно-генетичної діагностики?

   -Практичне застосування молекулярно-генетичної діагностики

V.Узагальнення й систематизація знань, застосування їх у різних ситуаціях, наближених до життєвих

Вправа   «Теоретик - практик»

Якось до Чехова прийшла огрядна, здорова, гарно одягнена дама і млосно поскаржилася:

- Нудно жити, Антоне Павловичу! Все таке сіре: люди, небо, море і навіть квіти мені здаються сірими. І немає бажань... Душа в нудьзі. Напевне якась хвороба.

  -Це хвороба!- впевнено сказав Антон Павлович.- Це хвороба удавання. Латиною….pritvorialis

   Зіставте названі методи медичного діагностування з органами, що досліджуються та отримайте латинське слово, яким позначають хворобу. Як класифікують хвороби?

Домашнє завдання

Опрацювати статтю в підручнику, виконати завдання за посиланням https://learningapps.org/display?v=p80eo6enj23 

Мотивування необхідності виконання

IV. РЕФЛЕКСИВНО-ОЦІНЮЮЧИЙ ЕТАП

1.Підбиття підсумків уроку

Бесіда

  -Наскільки корисним є вивчений матеріал?

  -Де на практиці можна застосувати здобуті знання на сьогоднішньому уроці?

  -Чи вплине урок на вибір майбутньої професії?

 2. Рефлексія

Сьогодні я дізнався…

Було цікаво…

Я зрозумів, що…

Тепер я зможу…

Я навчився…

Мені сподобалося ...

Для мене стало новим ...

                               Додаток   1

Навчальний проєкт «Генетичний моніторинг в людських спільнотах» (створення буклету, постеру,  презентації)

Технологічна карта навчального проєкту

Учасники проєкту: учні 10 класу

 Тип  проєкту : інформаційно-пошуковий, колективний, середньої тривалості.

Мета дослідження

освітня: дослідити, як проводиться генетичний моніторинг у людських спільнотах, виявити чинники мутаційних процесів, оцінити шкідливу дію чинників оточуючого середовища щодо виникнення вроджених вад розвитку.

розвиваюча: розвивати зв’язне мовлення учнів, уміння виступати перед аудиторією; розвивати  вміння порівнювати, встановлювати причинно-наслідкові  зв’язки, розвивати  логічне мислення , формувати  вміння  працювати в групах; удосконалювати  вміння орієнтуватися в інформаційному просторі та аналізувати отриману інформацію

                        Завдання для дослідження.

1. Використовуючи додаткові джерела інформації, знайдіть інформацію про генетичний моніторинг,  його мету, основні  напрями та практичне  значення.

2. Укажіть критерії, що можуть бути використані для проведення генетичного моніторингу з метою виявлення мутагенних впливів чинників навколишнього середовища.

3. Висловіть свою думку щодо проведення генетичного моніторингу для попередження виникнення вроджених вад розвитку людини.

4. Презентуйте результати власних досліджень.

                                        Додаток   2

Навчальний проєкт     «Скринінг-програми для новонароджених»

(створення буклету, постеру,  презентації, бук-трейлеру, скрайбу)

Технологічна карта навчального проєкту

Учасники проекту: учні 10 класу

 Тип  проєкту : інформаційно-пошуковий, колективний, середньої тривалості.

Мета дослідження

освітня: дізнатися про основні скринінг-програми для діагностики спадкових хвороб у немовлят;

розвиваюча: розвивати зв’язне мовлення учнів, уміння виступати перед аудиторією; розвивати  вміння порівнювати, встановлювати причинно-наслідкові  зв’язки, розвивати  логічне мислення , формувати  вміння  працювати в групах; удосконалювати  вміння орієнтуватися в інформаційному просторі та аналізувати отриману інформацію

         Завдання для дослідження.

1. Знайдіть додаткову інформацію про скринінгові програми, що використовуються для діагностування спадкових захворювань у немовлят.

2. Відшукайте критерії, за якими спадкові хвороби обміну речовин включаються в скринінгові програми їх діагностики.

3. Ознайомтеся з показаннями для застосування скринінг-програм із метою діагностики захворювань у немовлят.

4. Опрацюйте й проаналізуйте зібрану інформацію.

5. Висловіть свою думку про можливі шляхи розвитку скринінгових програм для діагностики майбутнього.

6. Презентуйте результати власних досліджень.