Начальная школа

Русский язык

Литература

История

Биология

География

Математика

Цель. Ознакомление учащихся с современными эмбриотехнологиями и  технологиями клонирования.

Задачи.

Образовательные:

обеспечить в ходе урока повторение основных понятий, теорий, фактов связанных с темой урока;

 

закрепить общеучебные умения и навыки критического восприятия информации;

создать условия для усвоения учащимися научных фактов о клонировании.

Развивающие:

развивать коммуникативные навыки, умение работать с различными источниками информации, самостоятельность, критическое мышление через проблемные ситуации, творческие задания, дискуссии;

продолжить работу по формированию у учащихся умения анализировать, сравнивать и обобщать изученный материал, развивать навыки самостоятельной и творческой работы учащихся через работу в группах;

формировать умение сопоставлять факты и делать выводы;

развивать познавательный интерес и эмоции учащихся.

определить собственное отношение к вопросу клонирования  и аргументировать свою точку зрения;

Воспитательные:

содействовать в ходе урока формированию мировоззренческих идей, развивать коммуникативные навыки: терпимость, способность прислушиваться к мнению окружающих, признавать множественность подходов к решению проблемы;

воспитание у учащихся настойчивости для достижения результатов;

обеспечить гуманистический характер обучения, приоритет общечеловеческих ценностей.

Оборудование и материалы.ноутбук, мультимедийный проектор, слайды презентации по теме урока, раздаточный материал.

Основные понятия и термины: эмбриотехнология, стволовые клетки, клонирование, терапевтическое клонирование.

Методы и методические приёмы: словестные (рассказ, рассказ с элементами беседы), поисковые (мозговой штурм, проблемный вопрос, метод-де-Боно), наглядные (демонстрация изображений, видеороликов), практические (работа в группах с раздаточным материалом)

Тип урока. комбинированный

 

 

 

Структура урока

Организационный этап (2 минуты)

Проверка выполнения домашнего задания (4 минуты)

Сообщение темы, целей и задач урока. Мотивация учебной деятельности (4 минуты)

Изучение нового материала (7минут)

Минута релаксации (2 минуты)

Изучение нового материала (7минут)

Обобщение и систематизация изученного материала (13 минут)

Подведение итогов урока (3 минуты)

Домашнее задание (1 минута)

Рефлексия (2 минуты)

Ход урока

1.      Организационный этап

Здравствуйте ребята. Как вы уже успели заметить, мы сегодня работаем на основе командной деятельности. Вы сели так, как вам удобно и комфортно. Давайте сразу определимся, кто будет капитаном в каждой из команд. У вас на партах лежат приложения, которые мы с вами будем использовать сегодня на уроке.

2.      Проверка выполнения домашнего задания

Давайте проверим, насколько хорошо вы знаете материал прошлого урока. Правильно отвечая на вопросы, вы будете постепенно собирать пазл. Я зачитываю вопрос, вы поднимаете руку и отвечаете, за каждый правильный ответ команда получает звёздочку.

Вопросы для проверки выполнения домашнего задания:

1. Чем представлена бесполая фаза жизненного цикла кишечнополостных?

полип

медуза

гидра

2. Что содержит семя покрытосеменных?

зародыш (2n) и эндосперм (3n)

эндосперм (3n)

зародыш (2n)

3. Какая фаза преобладает в жизненном цикле папоротникообразных?

спорофит (2 n)

гаметофит (2 n)

спорофит (n)

4. За счет чего живет спорофит (2n) у мхов?

женского гаметофита (n)

мужского гаметофита (n)

спорофита (n)

5. Какие стадии развития выделяют в жизненном цикле земноводных?

яйцо-личинка-имаго

яйцо-личинка-период метаморфоза-имаго

яйцо-личинка-головастик

6. Что содержит семя голосеменных?

эндосперм (3n)

зародыш (2n) и эндосперм (n)

зародыш (n) и эндосперм (2n)

7. Какие фазы развития выделяют в постэмбриональном развитии насекомых с неполным превращением?

яйцо-личинка-имаго

яйцо – гусеница-личинка

яйцо-личинка-куколка

8. Чем представлен спорофит (2n) у голосеменных?

шишками

листостебельным  растением

безлиственным растением

9. Кто является промежуточным хозяином печеночного сосальщика?

малый прудовик

человек

крупный рогатый скот

3. Сообщение темы, целей и задач урока. Мотивация учебной деятельности

Тема сегодняшнего урока обозначена в составленном вами пазле.Сейчас я прошу вас продолжить фразу:«Клонирование –это…»

(учащиеся записывают каждый в свою тетрадь, далее устные предположения учащихся фиксируются учителем на доске).

Проблемный вопрос:

В СССР с человеческим клоном познакомились более чем на десятилетие раньше – благодаря фантастическому фильму «Через тернии к звездам». Его первая серия так и называлась: «Нийя – искусственный человек». Профессор Глан с планеты Десса использовал геном своего друга политика Ракана для того, чтобы из биомассы создавать совершенных людей. Фактически – клонов Ракана. В каких литературных произведениях, художественных фильмах, сериалах сценаристы затрагивали тему клонирования человека и животных?(Через тернии к звёздам, Парк Юрского периода, Чужой 4: Воскрешение, Футурама (мультипликационный), Звёздные войны(1997—1999), Клон (сериал), Обитель зла 3, Закрытая школа (сериал), Дети шпионов 4D, Облачный атлас, Завтра война — Александр Зорич.)

Я хочу познакомить вас с планом урока: исходя из него каждый для себя определит цель урока и запишет ее в свою тетрадь.
4. Изучение нового материала

Рассказ учителя

Клонированием называют получение генетически идентичных живых организмов из соматических (а не половых клеток).

Термин «клон» происходит от греческого слова klon, что означает - веточка, побег, черенок, и имеет отношение, прежде всего к вегетативному размножению. Строго говоря, даже вегетативное размножение микроорганизмов делением можно назвать клонированием.

Клонирование растений черенками, почками или клубнями в сельском хозяйстве, в частности в садоводстве, известно уже более 4-х тыс. лет. Начиная с 70-х годов нашего столетия для клонирования растений стали широко использовать небольшие группы и даже отдельные соматические клетки.

Гораздо большую сложность представляет клонирование животных.Клетки животных, дифференцируясь, лишаются тотипотентности, и в этом – одно из существенных их отличий от клеток растений. Именно здесь главное препятствие для клонирования взрослых позвоночных животных. Методы клонирования целых животных до сих пор не доведены до стадии практического («промышленного») применения.

Наиболее удачными являются эксперименты по клонированию животных из эмбриональных недифференцированных клеток, не утративших тотипотентных свойств, однако есть положительные результаты и со зрелыми клетками.

Процесс клонирования протекает следующим образом – ядро соматической клетки пересаживают в лишенную ядра (энуклеированную) яйцеклетку и имплантируют ее в организм матери (если это животное, требующее вынашивания).

Энуклеация традиционно проводится микрохирургически или путем разрушения ядра ультрафиолетом, пересадка производится с помощью тонкой стеклянной пипетки или электрослиянием.

По новой технологии, яйцеклетки разрезаются пополам, и половинки с ядрами выбрасываются. Выбирается пара оставшихся пустых половинок, которые «склеиваются» в одну яйцеклетку после добавления нового ядра.

Успешность пересадки зависит от вида животного (амфибий клонируют успешнее, чем млекопитающих), методики пересадки и степени дифференцировки клетки-донора.

Обратите внимание на приложение 1, с помощью информационных листов (приложение 2), справочников и  интернет ресурсов заполните таблицу.

Объект клонирования

Методика пересадки

Результат

Эмбриональные клетки амфибий

Пересадка ядер эмбриональных клеток с помощью тонкой стеклянной пипетки в лишенные ядра яйцеклетки

При использовании ядер из клеток зародыша на стадии бластулы в 80 % случаев зародыш благополучно развивается дальше и превращается в нормального головастика.

При использовании на стадии гаструлы – менее чем в 20%случаев развивались нормальные головастики

Клетки эпителия кишечника головастика южноафриканской жабы

Ядра яйцеклетки удаляли не хирургическим путем, а разрушали ультрафиолетовыми лучами

В большинстве случаев реконструированные яйцеклетки не развивались, 10 часть из них образовывала эмбрионы. 6.5 % эмбрионов достигали стадии бластулы, 2.5% - стадии головастика, 15 – развился в половозрелых особей. Опыты не подтвердились

Клетки эпителия кишечника головастика южноафриканской жабы

Модификация предыдущего эксперимента.

Извлечение из яйцеклеток ядра на стадии бластулы и пересадка его в новые энуклеированные клетки (серийная пересадка)

Число зародышей с нормальным развитием увеличилось, развитие до более поздних стадий по сравнению с зародышами, полученных при первичной пересадке ядер

Клетки почки, легкого и кожи взрослых лягушек

Культивирование клеток invitroв питательной среде

25%первично-реконструированных яйцеклеток развились до стадии плавающего головастика

Вопросы к учащимся:

Что было показано в ходе исследований на лягушках?

(клетки трех разных тканей взрослого позвоночного (лягушки) содержат ядра, которые могут обеспечить развитие до стадии головастика)

(ядра различных типов клеток одного и того же организма генетически идентичны и в процессе дифференцировки постепенно теряют способность обеспечивать развитие реконструированных яйцеклеток. Серийные пересадки ядер и культивирование ядер invitro в питательной среде увеличивают эту способность)

(Донорами ядер могут быть зародыши на ранних стадиях развития)

С какой трудностью могли столкнуться ученые при работе с мышами?

(объем яйцеклетки у млекопитающих в 1000р меньше, чем у амфибий)

 

Объект клонирования

Методика пересадки

Результат

Зигота мышей

Микрохирургическое удаление пронуклеуса из зиготы и пересадка в них клеточные ядра ранних эмбрионов

Все зародыши развивались до стадии бластулы

Яйцеклетки мышей

Удаление одного пронуклеуса, удваивание числа хромосом другого, обработка яйца специальным веществом, выращивание полученных диплоидных гомозиготных зародышей invitroдо стадии бластоцисты и пересадка в матку самки-реципиента для дальнейшего развития

7 взрослых самок мышей (5 имели только материнский геном, 2 – отцовский)

Подтвердить не удалось

Зигота мышей

Добавление женского пронуклеуса из зиготы мыши к гаплоидному набору хромосом яйцеклетки мыши

Нормальное развитие не происходит

Добавление мужского ядра из зиготы мыши к гаплоидному набору хромосом яйцеклетки мыши

Нормальное развитие

Рекомбинация мужских и женских пронуклеусов из разных оплодотворенных яйцеклеток мышей

Нормальное развитие

Рекомбинация двух мужских или двух женских пронуклеусовиз разных оплодотворенных яйцеклеток мышей

Развитие эмбриона останавливается

Вопрос к учащимся:

Что показали последние опыты по клонированию мышей?

(для нормального развития млекопитающих требуется 2 набора хромосом – отцовский и женский)

Объект клонирования

Методика пересадки

Результат

Клетки 8клеточных зародышей мышей

Удаление одного пронуклеуса, удваивание числа хромосом другого, обработка яйца специальным веществом, выращивание полученных диплоидных гомозиготных зародышей invitro до стадии бластоцисты и пересадка в матку самки-реципиента для дальнейшего развития

Бластоцисты не обеспечивают развитие invitroреконструированных яйцеклеток даже до стадии морулы (предшествует стадии бластоцисты)

Клетки 4 клеточных зародышей мышей

 

 

«-------------»

5% ядер 4клеточного зародыша дают возможность развиваться только до стадии морулы

Клетки2 клеточных зародышей мышей

 

 

«-------------»

Стадии морулы или бластоцисты достигли 19% реконструированных яйцеклеток

Вопрос к учащимся:

Что нам показывают данные этих исследований?

(в эмбриогенезе у мышей клеточные ядра рано теряют тотипотентность)

5.      Минута релаксации

6.      Изучение нового материала

Объект клонирования

Методика пересадки

Результат

Яйцеклетки крупных домашних животных

Яйцеклетки культивируют invivo – в перевязанном яйцеводе овцы – промежуточного (1-го) реципиента     трансплантация в матку окончательного (2-го) реципиента – коровы или овцы, где происходит развитие до рождения детеныша.

      16-64 клеточные зародыши коров трансплантировали 463 реконструированных зародыша в матку синхронизированных реципиентов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

92 живых теленка, 7 – генетически идентичны (клоны)

Эмбриональные клетки овец

выделение микрохирургически эмбрионального диска из 9-дневного овечьего эмбриона и культивировали клетки invitro в течение многих пассажей. Останавка деления культивируемых клеток TNT4 на определенной стадии (GO) и ядра этих клеток пересаживали в энуклеированные яйцеклетки. Реконструированные эмбрионы заключали в агар и трансплантировали в перевязанные яйцеводы овец. Через 6 дней эмбрионы вымывали из яйцевода первого реципиента и исследовали под микроскопом. Отбирали те, которые достигли стадии морулы или бластоцисты и пересаживали их в матку овцы - окончательного реципиента, где развитие продолжалось до рождения.

Родилось 5 ягнят (самок) из них 2 погибли вскоре после рождения, 3-й в возрасте 10 дней, а 2 оставшихся нормально развивались и достигли 8-9-месячного возраста. Фенотипически все ягнята были сходны с породой овец, от которой получали исходную линию клеток TNT4. Это подтвердил и генетический анализ.

 

Эта работа, особенно в части культуры эмбриональных клеток, - значительное достижение в клонировании млекопитающих, хотя она и не вызвала столь шумного интереса, как статья того же Уилмута с соавторами, опубликованная в начале 1997 года, где сообщалось, что в результате использования донорского ядра клетки молочной железы овцы было получено клональное животное - овца по кличке Долли. Последняя работа методически во многом повторяет предыдущее исследование 1996 года, но в ней ученые использовали эмбриональные и фибробластоподобные клетки плода и клетки молочной железы взрослой овцы

Вопросы к учащимся:

Что можно сказать о клонировании млекопитающих?

(Клонирование млекопитающих разработано еще недостаточно для практического применения)

Какие меры необходимо предпринять для дальнейшего клонирования млекопитающих?

(расширить круг исследований, включив представителей других видов)

Рассказ учителя с элементами беседы

Клонирование отдельных органов и тканей

(терапевтическое клонирование)

Термин «терапевтическое клонирование» означает метод получения клеточных культур-трансплантатов, который заключается в том, что ядро соматической клетки пациента (например, кожных фибробластов) переносится в энуклеированный донорский ооцит; после процесса репрограммирования ядро становится тотипотентным и инициирует формирование эмбриона, который на определенной стадии развития может использоваться для получения культуры эмбриональных стволовых клеток (ЭС клетки), обладающих ядерным геномом пациента. Культура ЭС клеток подвергается воздействию веществ-индукторов, вызывающих направленную дифференциацию в определенный тип клеток, например, в такие как кардиомиоциты для замещения поврежденного участка миокарда или в синтезирующие инсулин бета-клетки островков Лангерганса. .

7.      Обобщение и систематизация изученного материала

Каждой команде выдается инструкция по шляпам (Приложение 33).

Каждая из команд в зависимости от цвета шляпы должна охарактеризовать свое отношение к клонированию.

По окончанию времени работы учитель внимательно слушает ответы каждой группы. Отвечать будете по очереди: представитель группы «белая шляпа», затем представители «жёлтой», «чёрной», «красной», «зелёной» и «синей».
(Все учащиеся выслушивают ответы и делают в тетради необходимые записи)

1 шляпа – красная: эмоциональное восприятие текста, непосредственная человеческая реакция.
2 шляпа – белая: изложение фактов.
3 шляпа – чёрная: критическая, негативная (обращает внимание на то, чего не хватает, что плохо).
4 шляпа – жёлтая апологетическая (обращает внимание на то, что есть положительного, хорошего)
5 шляпа - синяя: аналитическая, поисковая.
6 шляпа – зелёная: изобретательская, творческая

Учитель засекает время работы команд.

8.      Подведение итогов урока

Несмотря на массовый ажиотаж по поводу достижений в области клонирования и многочисленные спекуляции в прессе и на телевидении в недавнем прошлом, принимая во внимание последние открытия в этой области, возникает больше вопросов, чем ответов на них; в настоящее время сама возможность получения стабильных клонов становится под сомнение.

Выставление оценок за работу на уроке.

В течение трех минут просмотрите ваши записи. Вернитесь к своей цели. Удалось ли ее достичь?

А могло не удастся? Почему? Что помогло?

9.      Домашнее задание

10.    Рефлексия

Продолжи “Если бы разрешили клонирование человека, то я предложил бы клонировать…., потому что…”

 

Поиск

Поделиться:

Физика

Химия

Методсовет