Функциональная грамотность. Уникальное задание по генетике.

Функциональная грамотность

Уникальное задание

Задача «ГЕННАЯ И КЛЕТОЧНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ»

Составитель: Петченко Евгения Владимировна,

учитель биологии МОУ гимназии №1 г.Комсомольска-на-Амуре

Общая характеристика задачи

 Предмет: Биология (Генетика и Селекция)

Класс:10-11

Цель: Задача построена на основе материала, предложенного традиционной программой учащимся 10-11 классов для изучения  раздела Генетика и селекция.

Действия учащихся: данная задача может быть использована как обучающая для самостоятельного получения знаний по теме « Генная и клеточная инженерия», или как контрольная задача для проверки знаний по данной теме, что предполагает обобщение и применение учащимися ранее полученных знаний.

Задача ориентирована на преодоление дефицитов, таких как:

-Находить точную информацию в тексте;

-переводить один вид текста в другой (от схемы к словесному описанию);

- работать с составными текстами(сопоставлять, сравнивать, делать заключения);

-при решении задачи неоднократно возвращаться к ее условию;

 - использовать результаты решения предыдущего задания для поиска решения следующих заданий внутри текста;

- привлекать личный опыт, известные знания для решения поставленной задачи.

Использованные источники

Биология. Общие закономерности 10-11 класс/под ред. Сивоглазова,2017 год

Наука в регионы Методические материалы по биологии (ГИ) Иннопрактика,2017

Схемы и картинки из интернета

Википедия

«Общая биология» 9-11 класс/под ред. Е.Н.Демьянкова,2018

Текст задачи

ГЕННАЯ И КЛЕТОЧНАЯ ИНЖЕНЕРИЯ

Генная инженерия — искусственное, целенаправленное изменение генотипа микроорганизмов с целью получения культур с заранее заданными свойствами.

Исследования в области генной инженерии распространяются не только на микроорганизмы, но и на человека. Они особенно актуальны при лечении болезней, связанных с нарушениями в иммунной системе, в системе свертывания крови, в онкологии.

Основной метод генной инженерии: выделение необходимых генов, их клонирование и введение в новую генетическую среду. Например, введение определённых генов с помощью плазмиды в организм бактерии для синтеза ею определённого белка.

Основные этапы решения генно-инженерной задачи следующие:

1. Получение изолированного гена.
2. Введение гена в вектор (плазмиду) для переноса в организм.
3. Перенос вектора с геном (рекомбинантной плазмиды) в модифицируемый организм.
4. Преобразование клеток организма.
5. Отбор генетически модифицированных организмов и устранение тех, которые не были успешно модифицированы.

Клеточная инженерия — это направление в науке и селекционной практике, которое изучает методы гибридизации соматических клеток, принадлежащих разным видам, возможности клонирования тканей или целых организмов из отдельных клеток.

Включает культивирование и клонирование клеток на специально подобранных средах, гибридизацию клеток, пересадку клеточных ядер и другие микрохирургические операции по «разборке» и «сборке» (реконструкции) жизнеспособных клеток из отдельных фрагментов. 

На данный момент удалось получить гибриды между клетками животных, далёких по систематическому положению, например мыши и курицы. Соматические гибриды нашли широкое применение как в научных исследованиях, так и в биотехнологии.

Гибридные клетки, полученные от клеток человека и мыши и человека и китайского хомячка, участвовали в расшифровке генома человека.

Гибриды между опухолевыми клетками и лимфоцитами обладают свойствами обеих родительских клеточных линий: они неограниченно делятся и могут вырабатывать определённые антитела. Такие антитела применяют в лечебных и диагностических целях в  медицине.

В эмбриологии для изучения процессов дифференцировки клеток и тканей в ходе онтогенеза используют организмы-химеры, состоящие из клеток с разными генотипами. Их создают путём соединения клеток разных зародышей на ранних этапах их развития.

Клонирование животных — ещё один метод клеточной инженерии: ядро соматической клетки пересаживают в лишённую ядра яйцеклетку с последующим выращиванием зародыша во взрослый организм. 

Преимущество клеточной инженерии в том, что она позволяет экспериментировать с клетками, а не с целыми организмами.

Методы клеточной инженерии часто применяют в сочетании с генной инженерией.

Задание 1. Выберите один вариант ответа.

Направление в науке и селекционной практике, которое изучает методы гибридизации соматических клеток, принадлежащих разным видам, возможности клонирования тканей или целых организмов из отдельных клеток называется

А) генная инженерия

Б) клеточная инженерия

В) выведение культуры тканей

Г) выделение плазмид

Задание 2.  Заполните недостающие фрагменты таблицы.

Приём,метод, технология	определение	суть	пример
Генная инженерия	Искусственное, целенаправленное изменение генотипа микроорганизмов с целью получения культур с заранее заданными свойствами.		Введение определённых генов с помощью плазмиды в организм бактерии для синтеза ею определённого белка.
Клеточная инженерия		Культивирование и клонирование клеток на специально подобранных средах, гибридизация клеток, пересадка клеточных ядер и другие микрохирургические операции по «разборке» и «сборке» (реконструкции) жизнеспособных клеток из отдельных фрагментов.
Клонирование животных		Выращивание зародыша во взрослый организм.

Задание 3. Специалист-селекционер получил генетически идентичные организмы.

Назовите их, объясните свой ответ.

Задание 4. Переведите схему «Механизм клонирования» в текст

 

Задание 5. Задание с открытым ответом.

 После выявления синдрома иммунодефициты человека (СПИДа) в литературе появилась версия о том, что возбудитель болезни, возможно, создан искусственно  методами генной инженерии и случайно «выпущен» из пробирки, как это было не раз в истории человечества. А как думаете вы?

Лист ответов.

Задание 1.

Деятельность: выбор одного ответа

Ответ: клеточная инженерия

Критерии оценивания:1 балл

Задание 2.

Деятельность: заполнение недостающих фрагментов таблицы

 Ответ:

Приём,метод, технология	определение	суть	пример
генная инженерия	искусственное, целенаправленное изменение генотипа микроорганизмов с целью получения культур с заранее заданными свойствами.	выделение необходимых генов, их клонирование и введение в новую генетическую среду	введение определённых генов с помощью плазмиды в организм бактерии для синтеза ею определённого белка.
Клеточная инженерия	направление в науке и селекционной практике, которое изучает методы гибридизации соматических клеток, принадлежащих разным видам, возможности клонирования тканей или целых организмов из отдельных клеток.	культивирование и клонирование клеток на специально подобранных средах, гибридизацию клеток, пересадку клеточных ядер и другие микрохирургические операции по «разборке» и «сборке» (реконструкции) жизнеспособных клеток из отдельных фрагментов.	В эмбриологии для изучения процессов дифференцировки клеток и тканей в ходе онтогенеза используют организмы-химеры, состоящие из клеток с разными генотипами. Их создают путём соединения клеток разных зародышей на ранних этапах их развития.
Клонирование животных	метод клеточной инженерии: ядро соматической клетки пересаживают в лишённую ядра яйцеклетку	Выращивание зародыша во взрослый организм.	Овечка Долли

 Критерии оценки:

Заполнены все недостающие фрагменты 3 балла.

Заполнены недостающие фрагменты в двух  приёмах, методах, технологиях 2 балла.

Заполнены недостающие фрагменты в 1 приёме, методе, технологии 1 балл.

Ответ неверный 0 баллов.

Задание 3.

Деятельность: высказать мнение, обосновать его

Ответ:  Клоны. Клонирование- метод получения нескольких идентичных организмов путем бесполого (в том числе вегетативного) размножения.

Критерии оценивания:

Названы организмы, дано объяснение - 2 балла.

Дано название организмов - 1 балл.

Ответ не верный – 0 баллов

Задание 4.

Деятельность: Перевод одной формы текста (схемы) в другую (словесный текст).

Ответ:

1.ДНК клонируемого объекта переносят в яйцеклетку самки близкородственного вида.

2. Образуется яйцеклетка с донорским ядром.

3. Яйцеклетка с донорским ядром начинает делиться, образуя эмбрион.

4. Эмбрион подсаживается в матку суррогатной матери (в данном случае овцы).

5. Суррогатная мать вынашивает  подсаженный эмбрион (плод).

6. Рождается клонированный организм.

Критерии оценивания:

Описаны все элементы схемы, получился связный текст, биологические ошибки отсутствуют – 3 балла.

Описаны не все элементы схемы или описаны все элементы схемы, но не получился связный текст – 2 балла.

Описаны не все элементы схемы и не получился связный текст или описаны все элементы схемы, но не получился связный текст и есть биологические ошибки – 1 балл.

Ответ не верный - 0 баллов.

Задание 5.

Деятельность: Даётся открытый  (полный, аргументированный) ответ.

Ответ: В мире существует несколько версий происхождения  заболевания. Первая из них звучит так: заражение людей произошло в Западной Африке от обезьяны. Люди охотились на животное и вирус передавался через раны от укусов. Эта версия подтверждена результатами ВИЧ-анализов.

Другие исследователи предполагают, что СПИД имел место в Центральной Африке, но при малых племенных связях болезнь не распространялась, но в связи с ростом городов и путей сообщения получила распространение в других странах.

Мне известно и о существовании мнения об искусственном происхождении вируса. Согласно данной версии, действительно, американские ученые, работающие с бактериологическим оружием, создали вирус СПИД  методами генной инженерии и случайно «выпустили» из пробирки.

В настоящее время некоторые ученые не оставляют попыток, изменив структуру вируса, превратить его в универсальную вакцину, которая позволит избавить человечество от многих страшных болезней (не только СПИДА, но и злокачественных опухолей)

Критерии оценивания:

Дан полный аргументированный ответ, не содержащий биологических ошибок -3 балла.

Дан полный ответ, но имеются биологические ошибки – 2 балла.

Дан не полный ответ не содержащий биологических ошибок 1 балл.

Ответ не верный – 0 баллов.