Планова структура робочого аркуша
Блок 1. Візуальна інфографіка: «Як працюють молекулярні ножиці CRISPR-Cas9»
Ілюстративна схема: Комплекс білка Cas9 із гідовою РНК (crРНК + tracrРНК), що розпізнає та розрізає цільову ділянку ДНК.
Експрес-теорія:
Походження системи з адаптивного противірусного імунітету бактерій.
Два шляхи репарації ДНК після розрізу: NHEJ (негомологічне з'єднання кінців — видалення або інактивація генів) та HDR (гомологічна рекомбінація — точна заміна або вставка нових послідовностей).
Блок 2. Схемно-порівняльний аналіз: «Еволюція методів селекції рослин»
Ілюстративний графік: Порівняння тривалості селекційного процесу:
Традиційна інтрогресія: до 7 поколінь зворотних схрещувань і збереження небажаної «генетичної доважки».
Керована селекція CRISPR-Cas: лише 2 цикли репродукції з точним збереженням елітного генотипу.
Порівняльна таблиця методів:
Клітинна селекція: вирощування калусу/суспензій на середовищах із селективними агентами (NaCl, токсини патогенів, маніт) для відбору сомаклональних варіантів.
Соматична (парасексуальна) гібридизація: ферментативне виділення протопластів, їх злиття за допомогою ПЕГ або електричного поля, отримання соматичних гібридів і цибридів.
Генетична трансформація: векторне перенесення за допомогою Agrobacterium tumefaciens (Ті-плазміди) або біолістична трансформація (мікробомбардування золотими/вольфрамовими мікрочастинками).
Блок 3. Інтерактивні практичні завдання для учнів
Завдання 1. «Розшифруй молекулярний механізм»
Завдання: Підписати на малюнку елементи комплексу (Cas9, crРНК, tracrРНК, цільовий локус ДНК) та вказати, який тип репарації (NHEJ чи HDR) слід застосувати для створення восковидної кукурудзи шляхом вилучення гена синтезу амілози.
Завдання 2. «Логічний лабіринт соматичної гібридизації»
Завдання: Розставити у правильній послідовності етапи одержання рослин-регенерантів:
Руйнування пектиново-целюлозної оболонки ферментами.
Одержання ізольованих протопластів.
Аглютинація та електрозлиття / дія ПЕГ.
Регенерація клітинної стінки та утворення калусу.
Формування соматичного гібрида чи цибрида.
Завдання 3. «Аналіз агрономічного кейсу»
Аналіз реальних прикладів:
Створення посухостійких гібридів кукурудзи із підвищенням врожайності на 3,2 ц/га.
Захист кукурудзи від летального некрозу (MLN) у партнерстві з CIMMYT.
Блок 4. Підсумковий самоконтроль та біоетичний кейс
Бліц-тестовий блок: 4 тестові запитання формату ЗНО/НМТ на розрізнення тотипотентності, гаплоїдії (андроклінії) та векторної трансформації.
Дискусійне питання з біобезпеки: Порівняння юридичного статусу ГМО рослин з чужорідною ДНК та редагованих рослин без трансгенних вставок.
