Урок-дискуссия "Перспективы развития, социально-этические проблемы молекулярной генетики и генной инженерии"

Основные понятия дискуссии

Молекулярная генетика – раздел генетики и молекулярной биологии, изучающий материальные основы процессов передачи, реализации и изменения генетической информации, а также способа её хранения.

Генная инженерия – область молекулярной генетики, основанная на использовании гибридных ДНК.

Трансгеноз, трансгенез — искусственный перенос чужеродных фрагментов ДНК (генов) в зародышевые клетки животных или в недифференцированные клетки растений с последующим получением из них нового организма (трансгенный организм) с заданными свойствами.

Трансгенный организм — генетически модифицированный организм, который содержит в своем геноме трансген (чужеродный фрагмент ДНК).

Генетически модифицированный организм (ГМО) — живой организм, генетическая составляющая которого при помощи методов генной инженерии была искусственно изменена.

Стволовые клетки  — недифференцированные (незрелые) клетки, имеющиеся во всех многоклеточных организмах.

Клонированием называют биотехнологические методы, используемые для искусственного получения клонов организмов, клеток или молекул.

Группа генетически идентичных организмов или клеток — клон.

1. Прежде чем сказать, тщательно продумайте то, о чем будете говорить.

2. По возможности кратко и ясно изложите свою точку зрения.

3. Если доказана ошибочность вашего мнения, имейте мужество признать правоту своего «противника».

4. Приводите точные, бесспорные факты.

5. Умейте выслушать другого, уважайте его позицию.

Урок-дискуссия на тему:

Перспективы развития, социально-этические проблемы

молекулярной генетики и генной инженерии

11-й класс

Удачкина Наталья Геннадиевна,

учитель биологии Долинненской ОШ

Цель урока: изучить перспективы развития молекулярной генетики и генной инженерии, активизировать познавательную деятельность учащихся, сформировать умение самообразования.

Задачи урока:

Обобщающая: обобщить знания о методах молекулярной генетики и генной инженерии, современных достижениях данных наук;

Развивающая: развить коммуникабельность, умение аргументировано представить и защитить свою точку зрения;

Воспитательная: воспитывать уважение к позиции оппонента, умение находить компромиссы.

Оборудование:

• компьютер;

• презентация по теме «Достижения молекулярной генетики и генной инженерии»;

• презентации учащихся;

• афоризмы;

• правила ведения дискуссии.

Примечание к уроку.

Урок проводится в форме «урок-дискуссия». Заранее (за 2 недели до проведения урока) учащиеся разбиваются на 2 группы – сторонников и противников методов генной инженерии и молекулярной биологии. Затем они получают соответствующие темы, по которым готовятся в течение двух недель. Учащимся было предложено 3 темы:

• Препараты из трансгенных животных.

• ГМО.

• Терапевтическое клонирование.

Каждая группа учащихся готовит несколько слайдов презентации по своей теме.

В ходе урока каждая группа представляет и защищает свое мнение, учащиеся других групп задают вопросы, предлагают свои аргументы против данной позиции, а учащиеся отвечающей группы предлагают контраргументы и т.д. Таким образом, на уроке учащимся представляется возможность дискутировать друг с другом, высказывать свою точку зрения, отстаивать ее, соглашаться или не соглашаться с аргументами противников.

Такие уроки способствуют развитию творческих способностей учащихся, умению работать в группе, умению коллективного и индивидуального обсуждения проблемы, способствуют развитию самостоятельности, способности вести научный спор, отстаивая свою точку зрения. Также такие уроки учат ребят уважительно относиться друг к другу, к точке зрения оппонента.

Ход урока:

1. Актуализация знаний.

Ребята! Сегодня мы с вами проведем необычный урок – урок в форме дискуссии.

- объявление темы урока.

Прежде, чем мы начнем проводить нашу дискуссию, давайте определимся с основными понятиями темы.

- определение основных понятий темы: молекулярная биология, генная инженерия, трансгенез, трансгенный организм, ГМО, стволовые клетки, клонирование, клон.

2. Правила ведения дискуссии.

3. Вступительное слово учителя.

Бурное развитие науки и техники во многих странах мира когда-то позволило осуществить трансплантацию многих органов человека и манипуляции с его генотипом, что породило множество дискуссий среди философов, политиков, этиков, естествоиспытателей и юристов по поводу тех ограничений, которые должны существовать в области использования новых возможностей, открывающихся перед человечеством.

Давайте обзорно рассмотрим достижения современной молекулярной генетики и генной инженерии (презентация учителя).

Наряду с успехами генной инженерии, трансплантации органов, биотехнологии, возникали и трудности. Возникали как неизбежность и часто не имели однозначного решения. В одном ряду с этими трудностями находилась и проблема генной инженерии человека. Ее можно трактовать так:

1. Допустимо ли, с точки зрения моральных норм, хирургическое вмешательство в генотип человека?

2. Существуют ли, с точки зрения специалистов, какие-либо инструментальные, технологические пределы возможностей в этих направлениях?

3. Каких можно ожидать в этой связи социальных последствий, и может ли, в принципе, цивилизация развиваться далее без таких технологий?

4. Существуют ли здесь какие-то этические проблемы? Можно ли противостоять предполагаемым опасностям?

4. Дискуссия.

5. Подведение итогов дискуссии.

Выслушав обе стороны, можно сделать следующие выводы:

• В современном мире получили развитие исследования в области получения организмов с заданными признаками, а также медицинское клонирование органов и тканей человека.

• Отношение общества к достижениям молекулярной генетики и генной инженерии неоднозначное: существуют как сторонники, так и противники вмешательства в природу живых организмов, и, в частности, человека.

• Обе стороны имеют веские доводы «за» и «против» развития и перспектив генетики, но от любой науки всё же стоит брать что-то полезное. В нашем случае хотелось бы сказать: применять и развивать генетику нужно, но пользоваться её «благами» следует осторожно и в разумных пределах.

6. Заключительное слово учителя.

7. Выставление оценок.

Вред ГМО на организм человека

Подготовил

Меметов Сервин

11 класс

Что такое ГМО?

• Начнём с того, что найдём определение ГМО. Что означают эти буквы? Итак, генетически модифицированным организмом, как правило, называют организм, генный код которого претерпел изменения путём введения в него гена чужеродного организма. Современная генетика уже давно преодолела межвидовые барьеры и для неё не составляет труда скрестить ген растения с геном бактерии или животного.

Здесь необходим специальный и высокоточный лабораторный анализ. А, полагаться на специальную маркировку на продуктах, о том, что они содержат ГМО, к сожалению, могут не все. Только в некоторых странах мира законодательством предусмотрена обязательная маркировка таких ГМО содержащих продуктов, это страны члены Евросоюза, Япония, Россия. Для остальных жителей нашей планеты остаётся незавидная участь – догадываться о том, чей ген был добавлен в генную картину продукта, который они употребляют в пищу и дают своим детям.

Первый и самый главный минус заключается в том, что без специального оборудования мы не можем узнать, чей ген был добавлен в продукт. Визуально очень сложно отличить ГМО продукты от обыкновенных продуктов.. 

Во-вторых настораживает тот факт, что до конца не изучена безвредность таких ГМО продуктов. И, хотя официальных данных о том, что они могут причинить вред организму человека – нет, но, нет и официальных подтверждений пользы для человеческого здоровья генно-модифицированных организмов.

Поэтому, на сегодняшний день, наука предпочитает использовать по отношению к ГМО термин «потенциально опасный продукт». Не знаю, как вам, а меня такая потенциальная опасность совсем не радует. Это может означать только одно – контролировать такие изменения наука пока не в состоянии, как и предугадать, что они за собой повлекут, и, как, в конце концов, изменится генетический код самого человека.Но, неужели нельзя с максимальной точностью определить степень пользы и вреда ГМО, неужели, мы ещё «не доросли» до этого? Как ни парадоксально, но, имея возможность исследовать природу и последствия ГМО, наука предпочитает оставаться в тени, она как будто боится тех результатов, которые обнаружит. 

Действие ГМО продуктов на человека — основные 8

  - в состав ГМО продуктов входит транс ген (инородный ген другого организма), учёные утверждают, что поскольку в процессе пищеварения, он не может скреститься с человеческим геном, поэтому и угрозы от него никакой не существует. Однако, внизу такой гипотезы, мелким шрифтом идёт приписка о том, что такие транс гены могут стать причиной заболеваний желудочно-кишечного тракта, а также стать причиной серьёзных аллергических реакций

• продукты ГМО действуют на каждый человеческий организм по-разному. Для одного они действительно могут быть абсолютно нейтральными в вопросе вреда, а, для другого… Всё зависит от стойкости человеческого организма, индивидуальных особенностей и количества такой ГМО пищи. К тому же, для того, чтобы объективно оценить полную картину возможного вреда необходимо на протяжении пятидесяти лет питаться исключительно такой ГМО содержащей  пищей. Вряд ли какой любитель науки согласится предоставить себя в качестве объекта таких иследований

• мнение о том, что ГМО не причиняет нам большего вреда, чем ароматизаторы и консерванты, также имеет право на существование. Но, ведь это вовсе не означает, что если вреда не меньше, то на вопрос существования такого вреда необходимо закрывать глаза.

подготовила:

учитель биологии

Долинненской ОШ

Удачкина

Наталья Геннадиевна

Достижения молекулярной биологии и генной инженерии

• В 1973 году американские исследователи Стэнли Коэн и Энли Чанг встроили бактериальную плазмиду в ДНК лягушки. Затем эту трансформированную плазмиду вернули в клетку бактерии, которая стала синтезировать белки лягушки, а также передавать лягушачью ДНК своим потомкам. Таким образом был найден метод, позволяющий встраивать чужеродные гены в геном определенного организма

• Молекулярная генетика и генная инженерия на современном этапе находят широкое практическое применение в отраслях народного хозяйства, таких как микробиологическая, фармакологическая, пищевая промышленность и сельское хозяйство

Трансгенные животные

Трансгенные козы дают

уникальное молоко,

заменяющее грудное

молока человека

Выведена порода свиней с геном «роста»

Трансгенные растения

• Томаты получили ген морозоустойчивости от арктической камбалы, жабы, черепахи.

• Картофель получил ген бактерии, чей яд смертелен для колорадского жука.

• Рис получил ген человека, отвечающий за состав женского молока, который делает злак более питательным.

Генетически модифицированные организмы (ГМО)

В научных целях

С помощью ГМО исследуются закономерности развития некоторых заболеваний (болезнь Альцгеймера, рак), процессы старения и регенерации, изучается функционирование нервной системы и т.п.

В медицинских целях

В 1982 г. впервые был зарегистрирован в качестве лекарства человеческий инсулин, получаемый с помощью генетически модифицированных бактерий.

Ведутся работы по созданию генетически модифицированных растений, продуцирующих компоненты вакцин и лекарств против опасных инфекций (чумы, ВИЧ).

Генетически модифицированные организмы (ГМО)

В сельском хозяйстве

Создание новых сортов растений, устойчивых к неблагоприятным условиям среды и вредителям, обладающих лучшими ростовыми и вкусовыми качествами. Создаваемые новые породы животных отличаются ускоренным ростом и продуктивностью.

Другие направления использования

Разрабатываются генетически модифицированные бактерии, способные производить экологически чистое топливо.

В 2003 году на рынке появилась GloFish — первый генетически модифицированный организм, созданный с эстетическими целями: популярная аквариумная рыбка Данио рерио получила несколько ярких флуоресцентных цветов.

В 2009 году выходит в продажу ГМ-сорт розы «Applause» с цветами синего цвета.

Терапевтическое клонирование

Позволяет получать донорские органы на основе собственных стволовых клеток. Эти органы не будут отторгаться организмом.

Терапевтическое клонирование человека

Понятие

Терапевтическое клонирование человека   — предполагает, что развитие эмбриона останавливается в течение 14 дней, а сам эмбрион используется как продукт для получения стволовых клеток. Законодатели многих стран опасаются, что легализация терапевтического клонирования приведёт к его переходу в репродуктивное. Однако в некоторых странах (США, Великобритания) терапевтическое клонирование разрешено.

Механизм клонирования

В  терапевтическом клонировании используется процесс, известный как пересадка ядер соматических клеток, (замена ядра клетки, исследовательское клонирование и клонирование эмбриона), состоящий в изъятии яйцеклетки (ооцита) из которой было удалено ядро, и замена этого ядра ДНК другого организма. После многих митотических делений культуры (митозов культуры), данная клетка образует бластоцисту (раннюю стадию эмбриона состоящую из приблизительно 100 клеток) с ДНК почти идентичным первичному организму.

Применение

Стволовые клетки, полученные путем терапевтического клонирования, применяются для лечения многих заболеваний. Кроме этого, в настоящее время ряд методов с их использованием находятся на стадии разработки (лечение некоторых видов слепоты, повреждений спинного мозга, болезни Паркинсона и др.) Также нельзя не сказать, что клонирование еще недостаточно развито, а в будущем, благодаря клонированию, практически любой орган можно будет заменить