DNA a její pozměňování

DNA uchovává dědičnou informaci. Podle její části, genu, buňka vytváří bílkoviny, které se podílejí na její činnosti a na vzniku znaků organismu. Většina tělních buněk jednoho člověka má stejnou dědičnou informaci, ale v různých buňkách se využívají různé její části. Při pohlavním rozmnožování potomek získává dědičnou informaci od obou rodičů, a proto se jim podobá, ale není jejich přesnou kopií.

Lidé ovlivňují dědičné znaky různými způsoby. Při šlechtění vybírají jedince s žádoucími vlastnostmi a rozmnožují je; v medicíně se vyšetřuje DNA a zkoumají možnosti léčby; v zemědělství se využívají také geneticky modifikované organismy (GMO). Žáci 9. ročníku vysvětlují význam DNA pro jedince a při diskusi zvažují možné přínosy, například odolnější plodiny nebo diagnostiku některých chorob, i rizika, například nežádoucí účinky, dopady na přírodu či otázky spravedlivého přístupu.

Pro toto téma stačí propojit dědičnou informaci s tvorbou bílkovin a se znaky organismu. Změna DNA může ovlivnit vznik bílkoviny a tím i některé znaky nebo fungování organismu; její důsledky závisí na konkrétní změně a souvislostech. O přínosech a rizicích zásahů do DNA se proto diskutuje na konkrétních příkladech.

Předpoklady

• Pohlavní a nepohlavní rozmnožování a předávání znaků z rodičů na potomky
• Buňka má jádro, v němž je uložena dědičná informace
• Lidské tělo vzniká spojením pohlavních buněk a vývojem jedince

Klíčové pojmy

DNA jako nositelka dědičné informace

Geny jsou úseky DNA, podle nichž buňky vytvářejí bílkoviny. Bílkoviny se podílejí na činnosti buněk a na vzniku znaků; ty ovlivňují také další geny a prostředí.

DNA v buňkách jednoho těla

Většina tělních buněk téhož člověka nese stejnou dědičnou informaci. Buňky různých tkání se liší mimo jiné tím, které její části využívají.

Předávání DNA při rozmnožování

Při pohlavním rozmnožování potomek získává dědičnou informaci od obou rodičů. Její kombinace je jedním z důvodů, proč se jim podobá, ale není jejich přesnou kopií.

Šlechtění výběrem

Při klasickém šlechtění člověk vybírá jedince s žádoucími znaky a rozmnožuje je. Tím ovlivňuje zastoupení znaků v dalších generacích, aniž by přímo přepisoval konkrétní úsek DNA.

GMO a změny dědičné informace

GMO je organismus, jehož dědičná informace byla genetickou modifikací změněna. To se liší od běžného křížení i od postřiku plodiny.

DNA v medicíně

Vyšetření DNA může pomoci odhalit některé dědičné vlohy nebo odchylky. Genová terapie se snaží léčit nemoc zásahem do genetické informace nebo jejího využití; její možnosti a rizika závisí na konkrétní metodě a případu.

Přínosy a rizika pozměňování DNA

Zásah může mít například zdravotní nebo zemědělský přínos, ale může mít také nežádoucí důsledky. Při posuzování konkrétního příkladu záleží na organismu, způsobu zásahu a jeho dopadech.

Časté miskoncepce

• Častá chyba

  „Když sním GMO jablko, změní se moje DNA.“

  Jak na to

  Vysvětlete, že potravu trávicí soustava rozkládá a její DNA se tím nestává návodem pro naše buňky. Snědení potravy běžně nepřepisuje dědičnou informaci člověka.

• Častá chyba

  „GMO je totéž co chemicky ošetřená zelenina nebo každé šlechtění.“

  Jak na to

  Rozlište výběr a křížení při šlechtění, postřik plodiny a genetickou modifikaci. Žáci mohou přiřadit příklady, například vyšlechtěnou pšenici, ošetřené jablko a geneticky modifikovanou plodinu.

• Častá chyba

  „Úprava DNA může z člověka udělat cokoliv a změna se vždy dědí.“

  Jak na to

  Rozlište zásah do tělních buněk, který se týká léčeného jedince, a zásah do pohlavních buněk, jehož změna by se mohla přenést na potomky. Důsledky závisejí na konkrétní změně.

• Častá chyba

  „DNA mají jen lidé; rostliny a bakterie se šlechtí jinak, protože DNA nemají.“

  Jak na to

  Připomeňte, že DNA mají také rostliny i bakterie. Jejich buňky se stavbou liší, ale DNA u nich nese dědičnou informaci.

Jak učit

2–3 hodiny

1. Evokace: Dvojice napíší, co podle nich DNA v organismu ovlivňuje, a zda by měnily dědičnou informaci plodiny kvůli suchu. Nápady zatím nehodnoťte.
2. Uvědomění: Propojte dědičnou informaci s tvorbou bílkovin, znaky a předáváním mezi generacemi. Poté veďte diskusi o přínosech a rizicích pozměňování DNA na příkladech šlechtění, GMO a medicíny (CAP-PRI-003-ZV9-010).
3. Reflexe: Každý žák uvede jeden možný přínos a jedno riziko pozměňování DNA a upřesní, zda se jeho příklad týká rostlin, nebo člověka.

Nápady na aktivity

• Diskuse o jednom příkladu, například odolné plodině nebo vyšetření dědičné odchylky: skupiny představující zemědělce, pacienta, ochránce přírody a úřad uvedou možný přínos i riziko.
• Třídění příkladů: klasické křížení, postřik, GMO, vyšetření DNA a léčba zasahující do buněk. Žáci u každého určí, zda se mění dědičná informace organismu a zda by se změna mohla přenést na potomky.

Hodnocení

Ústně nebo písemně: Žák vysvětlí význam DNA pro jedince, propojí dědičnou informaci s tvorbou bílkovin a znaky a popíše její předávání potomkům bez molekulárních podrobností.

Krátká argumentace: Žák u zadaného příkladu ze šlechtění, zemědělství nebo medicíny uvede možný přínos i riziko a rozliší genetickou změnu od pouhého postřiku plodiny.

Zdroje

• RVP ZV — Přírodopis, rozmnožování a dědičnost (CAP-PRI-003-ZV9-010)
• Otevřená data NPI

Co pro vás ScioBot připraví k tématu DNA a její pozměňování

Interaktivní aktivity, které žáci spustí na tabletu či tabuli, tisknutelné kartičky a hry pro celou třídu – každý formát na téma DNA a její pozměňování jedním klikem.

Základní materiály

• Příprava na hodinu

  Kompletní příprava s cíli, průběhem a aktivitami.

• Pracovní list

  List s úlohami, klíčem a variantou.

• Písemka

  Časovaná písemka s body a variantami.

• Aktivita

  Aktivita do hodiny, kterou žáci hned spustí.

• Prezentace

  Sada slajdů k výkladu a procvičení.

• Kartičky

  Materiál k tisku (kartičky, plakát, pracovní list).

• QR hra

  Interaktivní hra k procvičení tématu.

Interaktivní aktivity 15

• Křížovka s tajenkou

  Legendová křížovka, kde se ve sloupci skrývá tajenka. Skvělá na opakování pojmů.

  10–20 min

• Kartičky

  Sada oboustranných kartiček na učení pojmů a definic. Žáci si je procvičí překlápěním.

  5–20 min

• Pexeso a spojovačka

  Dvojice kartiček s obrázky, pojmy nebo příklady. Spojovačka, pexeso i volné třídění – ideální na slovní zásobu i opakování.

  10–25 min

• Poslechové cvičení

  Vícehlasý dialog s namluvenými hlasy a navázanými otázkami k poslechu.

  5–30 min

• Rozhodovačka

  Rychlé rozhodování mezi možnostmi s okamžitou zpětnou vazbou.

  5–12 min

• Otázky

  Sada otázek s výběrem odpovědí; jedna nebo více správných. Okamžitá sebekontrola.

  5–15 min

• Vpisování

  Žáci dopisují krátké odpovědi a ihned vidí, zda se trefili.

  5–15 min

• Rozřazovačka

  Žáci přetahují kartičky do správných kategorií.

  5–15 min

• Rozbory

  Žák přiřazuje značky k částem věty nebo výrazu — větné členy, slovní druhy, větné rozbory. Sebevyhodnocovací procvičování.

  10–20 min

• Označování

  Žáci označují správná slova přímo v textu.

  5–15 min

• Doplňování textu

  Žáci doplňují chybějící slova přímo do vět nebo krátkého textu.

  5–15 min

• Krok po kroku

  Žáci řadí kroky procesu do správného pořadí.

  5–15 min

• Popis obrázku

  Diagram s očíslovanými špendlíky. Žáci přiřazují popisky k částem obrázku — biologie, zeměpis, anatomie.

  5–15 min

• Přesouvání

  Žáci přetahují kartičky do přesně určených slotů.

  5–15 min

• Čtení s porozuměním

  Žáci čtou krátký text a odpovídají na otázky k jeho obsahu.

  10–25 min

K tisku a rozstříhání 8

• Páry

  Kartičky se dvěma polovinami, které k sobě patří (např. datum–událost). Žáci je vystřihnou a párovají.

  10–20 min

• Výběr z možností (s tajenkou)

  Kartičky s úlohami a třemi možnostmi. Písmena u správných odpovědí složí tajenku — žák si tak řešení zkontroluje sám.

  10–20 min

• Doplňování do vět

  Věty s výběrem ze dvou možností uvnitř — žák zakroužkuje správnou.

  10–20 min

• Hra Riskuj

  Kvízová hra se třemi podtématy a otázkami různé hodnoty — klasický formát Riskuj / Jeopardy.

  15–30 min

• Hra AZ kvíz

  28 otázek na hexagonální hrací pole — cílem je spojit všechny tři strany.

  15–35 min

• Označ správnou možnost

  Kartičky s otázkou a čtyřmi možnostmi — žák označí správnou (např. kolíčkem).

  10–20 min

• Já mám, kdo má …?

  Kartičky s tvrzením a otázkou — žáci je čtou v kruhu a hledají navazující odpověď.

  10–25 min

• Hádej, kdo jsem

  Kartičky s popisem osobnosti, věci nebo zvířete v 1. osobě — žáci tipují, o koho/co jde.

  10–25 min

Hry pro celou třídu 4

• AZ kvíz

  28 otázek na hexagonálním hracím poli — cílem je spojit všechny tři strany. Včetně náhradních ANO/NE otázek.

  15–35 min

• Riskuj

  Klasická hra se 5 kategoriemi a otázkami za 100–500 bodů — týmy soutěží o nejvyšší skóre.

  15–40 min

• Pexeso

  Klasické pexeso s 10 dvojicemi (pojem ↔ popis) — dva týmy se střídají a hledají shody.

  10–25 min

• Šarády

  Šarády se 12 úkoly (mluvení, kreslení, pantomima) — dva týmy hádají, kdo uhodne první, dostane bod.

  15–30 min

Očekávané výstupy