Раздел
Клетката - основна структурно-функционална единица на организмите
Времетраене
45 минути
Цели по предметно знание:
Учениците:
- дефинират следните термини и понятия: ДНК, РНК, кодони, нуклеотиди, азотни бази, фосфатна група, аденин, гуанин, цитозин, тимин, урацил, дезоксирибоза, рибоза, нуклеинова киселина, ген, генетична информация;
- описват строежа на ДНК и РНК молекулите;
Необходими материали:
- Задание за изследване на генетичния код;
- Лабораторен дневник;
- Задание за изследване на ГМО;
- Технологична карта за провеждане на лабораторно упражнение
- Медицински спирт;
- Сол;
- Вода;
- Ягоди – по 3 за всяка група;
- Препарат за миене на съдове;
- Бехерова чаша;
- Мерителни лъжици;
- Стъклена или малка купа;
- Фуния;
- Висока чаша за пиене;
- Марля;
- Пликче за многократно затваряне;
- Малък стъклен буркан;
- Дървено шишче.
За начало проверете как са се справили учениците с възложената домашна работа. Всеки ученик трябваше да проучи от какви видове аминокиселини са изградени някои добре познати белтъци. След това всяка аминокиселина трябваше да бъде преведена в ДНК и РНК код, с цел да се проследи как наследствената информация се записва в молекулите на нуклеиновите киселини.
Дискутирайте с учениците:
- Колко кодона са необходими за изпращане на инструкция за синтез на една аминокиселина?
- По какво си приличат и по какво се различават кодоните, кодиращи отделните аминокиселини?
Инструкции
“За домашна работа трябваше да проучите как наследствената информация се записва в молекулите на ДНК и да преведете нуклеотидната последователност от ДНК, кодираща определени аминокиселини в РНК инструкция за синтез на белтък. Ще проверим как сте се справили с поставената задача, след което ще обсъдим какво ви е направило най-голямо впечатление.”
Обобщение
“Благодаря на всички за положените усилия и добре свършената работа! С помощта на тази дейност установихме, че правилното съхранение и предаване на генетичната информация към клетъчните органели е от съществено значение за правилното изпълнение на генетичната програма и функционирането на клетките.”
Важно!
- Насърчете учениците да проявяват уважение към работата на съучениците си и да дават аргументи за начина, по който са изпълнили задачата.
Следващата част от проекта включва екстракция на ДНК от ягоди. Учениците работят в малки групи по трима или четирима. Те използват достъпни домакински пособия и химикали за изработването на комплект за екстракция на ДНК.
По време на екстракцията на ДНК, учениците ще използват детергент, за да накарат клетката да се отвори, така че ДНК да се освободи в околната течност. След това ДНК се отделя от останалата течност - утаява се - чрез добавяне на алкохол. В тази дейност се използват ягоди, защото всяка клетка на ягода има осем копия на генома, което дава голямо количество ДНК от една клетка (повечето организми имат само едно копие на генома във всяка клетка).
Инструкции
“За следващата задача ще работите в групи. В рамките на 25 минути трябва да влезете в ролята на учени лаборанти, които трябва да извлекат ДНК от жив организъм. Сами ще изработите домашна система за ДНК екстракция и ще извлечете ДНК молекули от ягоди. Следвайте стриктно стъпките от технологичната карта, която ви раздадох и спазвайте правилата за безопасност в лабораторни условия.”
Обобщение
“С помощта на тази дейност разбрахме как специалисти в различни сфери извличат ДНК от различни организми, за да могат след това да изследват записаната информация, генетичните мутации, причините за наследствените заболявания, както и да правят опити за реконструкция, клониране и модифициране на ДНК на организмите.”
Важно!
- Уверете се, че всички ученици спазват инструкциите в технологичните карти и спазват правилата за безопасност.
- Следете работата на групите и им помагайте, ако е необходимо.
В края на часа отделете няколко минути, за да обобщите направените наблюдения. Раздайте на учениците по един лабораторен дневник, в който да запишат направените наблюдения и изводи.
В рамките на 5 минути те трябва да опишат процеса на ДНК екстракция, който са направили по време на експеримента, да опишат получените ДНК молекули и да обяснят за какви цели е необходимо извършването на този процес.
Инструкции
“Сега всеки от вас трябва да отбележи в лабораторния си дневник направените наблюдения от експеримента. Опишете процеса и получения краен продукт. Обяснете за какви цели може да се използва ДНК екстракцията.”
Обобщение
“Днес изследвахме метод за екстракция на ДНК молекули от живи клетки. Посредством този процес можем да изследваме наследствената информация на живите организми, да търсим начини за нейната реконструкция и модификация.”
Важно!
- Следете работата на гимназистите, помагайте им с насочващи въпроси и пояснения, ако срещат трудности с намирането на отговорите.
За домашна работа възложете на учениците да изследват какво представляват ГМО, защо и по какъв начин се създават и използват. Раздайте на всеки ученик по едно задание за домашна работа и насърчете гимназистите да използват достоверни източници на информация за своето проучване.
Инструкции
“За домашна работа всеки от вас трябва да проучи какво представляват генно модифицираните организми (ГМО). Потърсете информация за причините за създаване на ГМО и използването им. Намерете примери за различни видове ГМО и проучете в кои краища на света те се използват най-много.“
Обобщение
“С помощта на тази дейност ще установите как познаването на наследствената информация, кодирана в ДНК, може да бъде използвана за битови и комерсиални цели.”
Важно!
- Насърчете учениците да използват достоверни източници на информация.
