Урок – семинар «Основы учения о наследственности и изменчивости»

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Новосибирской области технологий «Новосибирский колледж транспортных технологий имени Н.А. Лунина» «Барабинский филиал Новосибирского колледжа транспортных технологий имени Н.А. Лунина» Конспект Открытого урока по биологии Урок – семинар «Основы учения о наследственности и изменчивости» Урок подготовила: Зуева Алла Игоревна преподаватель биологии первой квалификационной категории Барабинск  2018г Урок – семинар  «Основы учения о наследственности и изменчивости» Цели урока: обобщение изученного материала по теме «Основы генетики». Задачи: Образовательные задачи:  1. обобщить основные закономерности наследования признаков,  2. углубить знания по теме “Генетика человека”,  3. проконтролировать умения и навыки при решении задач,  4. воспитывать генетическую образованность подрастающего поколения. Воспитательные задачи: 1. развивать  организаторские качества; 2. развивать инициативу творчества  и т.д. Развивающие задачи: 1. развивать   критическое   мышление  (учить   анализировать,   выделять   главное, сравнивать, доказывать и опровергать, ставить и решать проблемы); 2. развивать умения вести диалог; 3. развивать логическое  мышление; 4. развивать элементы творческой деятельности и т.д.  Способствовать формированию компетентностей:   информационной:   поиск   информации,   упорядочение   информации,   схем,   обобщение 1. материалов. 2. коммуникативной: подготовка и  защита решения.  3. кооперативной: работа в группах сотрудничества;  4. проблемной: умение видеть проблему и наметить пути её решения. Оборудование: компьютер, плакаты по общей биологии, презентация в формате Power  Point  Тип урока: урок­семинар, с использованием презентации  Ход урока 1.Рапорт       Сегодня мы  с вами урок проведем в нетрадиционной форме – урок – семинар.  завершению Подошла к      «Основы учения о наследственности и изменчивости»   большая по объему и содержанию тема  Но прежде чем сформулировать тему урока я вам предлагаю посмотреть   Как бы вы сформулировали тему урока? видеоролик «Притча о здоровье» ОБОБЩАЮЩИЙ  урок  «Основы генетики»  цель Но, прежде чем приступить к нему, давайте определим нашу общую      вместе должны будем достигнуть на этом занятии. Как учитель, при подготовке к каждому уроку, я определяю себе цель урока, ставлю  перед собой ряд задач, которые помогут мне лучше и понятнее для вас преподнести  материал новой темы, а вы, со своей стороны, идя на урок каждый раз надеетесь  приобрести новые знания, умения и навыки. Давайте попробуем совместить наши цели и, посмотрим, насколько они совпадают. Тема урока у вас перед глазами ( слайд №     ), попытайтесь сформулировать цель своего  присутствия на уроке.  , которую мы  (  Обобщение изученного материала по теме «Основы генетики») Сегодня вы работаете в маршрутных листах, я попрошу заполнить ФИ и тему урока            В третье тысячелетие мы вступили с новейшими компьютерными технологиями, но  все также неизлечимы СПИД, рак, сахарный диабет, увеличивается количество  наследственных заболеваний.           Статистика приводит печальные факты – сейчас в роддомах практически исчезли  абсолютно здоровые малыши, на каждую тысячу родившихся – 800­900 имеют какие­либо врожденные дефекты.          Каким же будет поколение через 20­30 лет? Никого не надо убеждать –      родить   только абсолютно здоровые     полноценного ребенка          Итак, чтобы появился на свет здоровый ребенок, необходима    наследственность   ­  ГЕНЕТИКА     У каждой науки есть свой язык общения: символы, термины. И сейчас я вам предлагаю  поиграть  в генетическое лото.   его родителей! Этой проблемой сегодня и занимается наука       могут     молодые люди.  здоровая  Генетическое лото Правила   заполнения   поле   лото.   Студенты   по   очереди   выходят   к   доске,   берут   со   стола карточки с вопросами, у которых на обратной стороне имеется часть картинки, стараются ответить на вопрос и помещают в ячейку клетки с ответом. В итоге должна собраться целая правильно собранная картинка. Вопросы на карточках: 1. Половая клетка.  2. Образуется при слиянии двух половых клеток.   3.   Организм,   имеющий   объединенный   генетический   материал,   образующийся   при скрещивании.  4. Участок ДНК, ответственный за синтез одного белка.  5. Парные гены, отвечающие за формирование одного признака.  6. Совокупность генов одного организма.  7. Совокупность внутренних и внешних признаков особи.  8. Организм, не дающий в потомстве расхождений признаков. 9. Организм, дающий расхождение признаков в потомстве. 10.Преобладающий признак.  11.Подавляемый признак.  12.Одинарный набор хромосом.  13.Двойной набор хромосом.  14.Скрещивание, при котором родительские особи различаются по одному признаку.  15.Все гибриды первого поколения имеют один общий признак.  16.Во   втором   поколении   гибридов   наблюдается   расщепление   признаков   доминантных   и рецессивных в отношении 3:1. 17.Открыл   законы   наследования   признаков,   ввёл   понятия   доминантного   и   рецессивного признаков и их буквенное обозначение. 18.Совокупность определённого числа и внешнего вида хромосом организма 19 Доказал, что гены находятся в хромосомах 20. Наука о наследственном здоровье человека и путях его улучшения Гаметы Зигота Гомозиготный Диплоидный Гетерозиготный «Правило Доминантный признак Рецессивный признак Фенотип Ген Грегор Мендель Кариотип «Правило расщепления признаков» Гаплоидный единообразия гибридов   первого поколения» Моногибридное скрещивание Генотип Евгеника Гибрид Аллельные гены Томас Морган Учитель.  Ну   вот,   вы   ответили   на   вопросы,   собрали   рисунок,   и   у   нас   получились   2 красивые собаки. Красота этих собак – фенотип, а определяет её генотип, т.е. за все признаки   отвечают   гены,   а   наука   изучающая   передачу   наследственных   признаков называется ­…. Генетика.               МОЛОДЦЫ! Учитель:  Генетика по праву считается одной из самых важных областей биологии.  Сегодня главный объект исследований – человек.  Именно перед генетикой стоит задача поиска путей преодоления недугов и продления жизни человека.  Немаловажное   значение   в   снижении   частоты   наследственных   недугов   имеет   широкое распространение медико­генетических консультаций, что способно избавить многие семьи от несчастья иметь нездоровых   детей. Ребята, сегодня мы с вами посетим Институт  ЦИТОЛОГИИ  и  ГЕНЕТИКИ  и  посмотрим на работу его  лабораторий. И так представляю вашему вниманию: 1.       Лаборатория  Гибридологии  и Селекции; 2.       Лаборатория  Генеалогии; 3.       Лаборатория  Цитогенетики 4.       Лаборатория  Медико – генетического исследования   Я и мои коллеги будем выполнять роли проверяющих экспертов, а вы – роли научных  сотрудников лабораторий.  Но сначала хотелось, чтобы научные сотрудники познакомили нас с истоками науки  Генетика. 1 докладчик         Совершим небольшую виртуальную экскурсию вокруг нашего института.                 Новосибирский академгородок – это место, где работают ученые самых разных отраслей и направлений. Один из значимых объектов комплекса – Институт цитологии и генетики.            В этом учреждении большинство открытий совершается благодаря использованию лабораторных животных. Именно перед этим зданием решено было поставить памятник лабораторной мыши.         Скульптуру решили установить к юбилею города, а именно к 120­летию.  Разработку   эскиза   для   будущего   творения   доверили   художнику  Андрею   Харкевичу,   который   в рекордно короткий срок подготовил около десяти различных эскизов.      Был среди них и памятник лабораторной мыши, вяжущей нить ДНК.       Мышь   сидит   на   гранитном   постаменте   и   держит   в   лапах   спицы,   которыми   вяжет   молекулу   ДНК. Животное облачено в лабораторный халат и очки.                Эта   мышь   символизирует   одновременно   и   ученого,   и   своих   сородичей,   участвующих   в   экспериментах, что можно трактовать как увековечивание союза людей и животных во благо развития науки.          Скульптура изготовлена из бронзы Отливали памятник в Тюмени, постамент выполнен из гранита. 1 июля 2013 года состоялось торжественное открытие установленного монумента.  2 докладчик Этапы истории генетики      Опередив время Г.Мендель ученый и монах первым в истории сумел проникнуть в суть закона  природы и дать начало новой науке, которую впоследствии назовут генетикой. Он начал экспериментировать на мышах, но церковное начальство ему запретило.       И тогда Мендель стал разводить в монастырском огороде душистый горошек, скрещивая сорта и  выясняя, в каком из поколений появится больше зеленых, а в каком – желтых горошин. Закономерности,  выявленные в результате своих многолетних трудов, Мендель описал и в 1865 году разослал крупнейшим ученым мира. Но ответа пришлось ему ждать очень долго. Гений Менделя был в полной мере оценен  после его смерти, в XX веке. Спустя 3 года после открытий Менделя швейцарский биохимик Ф.Мишер открыл нуклеиновую кислоту. В преддверии XXвека ученые обнаружили, что гены расположены в  хромосомах. 3 докладчик Развитие генетики в 20 веке В 1900 году три ученых из разных стран голландец Г.Фриз, немец К.Корренс, Э.Чермак независимо друг  от друга на разных биологических объектах переоткрыли законы Менделя. Результаты работ этих  ученых доказали правильность закономерностей, установленных Менделем в XIX веке. Они честно  признали его приоритет в этом вопросе и присвоили этим закономерностям имя Менделя.   Датский  ботаник  Иоганнсен  менделевские наследственные задатки, назвал “генами”. В 20 годах XX века появляется наука евгеника, основоположником которой был брат  Ч. Дарвина Френсис Гальтон. Он определял евгенику, как науку об улучшении рода и считал, то, что  природа корректирует веками, человек может измениться мгновенно.  В 1989 году стартовал международный проект по расшифровке генома человека под руководством Дж.  Уотсона. Нашим ученым для исследования достались 3­я и 19­я хромосомы. В силу широкой  международной кооперации и новых достижений в области генетики “черновики” генома человека были  закончены в 2000 году. Уважаемые      коллеги,   на   вашу   электронную   почту   пришло   очень   много   писем   от пациентов   с   вопросами,   просьбами   и   я   с   удовольствием   зачитаю   их   вам,   а   от   вас потребуется профессиональная консультация!    1. Лаборатория  Гибридологии  и Селекции В чем заключается суть гибридологического метода? (Он заключается в скрещивании различных по своим признакам организмов с целью изучения  характера наследования признаков в потомстве, однако он не применим к человеку. Трудности  заключаются в том, что у человека: А) медленная смена поколений Б) потомство не многочисленно      В) сложный хромосомный набор Г) невозможно использовать гибридологический метод Первое письмо Уважаемые консультанты, я купил собаку черную с короткой шерстью и хочу быть уверен, что моя собака чистопородна. Какого партнёра по скрещиванию  У собак черный мне нужно подобрать, чтобы убедиться в чистоте породы? (   цвет шерсти доминирует над кофейным, а короткая шерсть над длинной. )              Какой ответ вы дадите автору письма? (решают задачу у доски) 2. Лаборатория  Генеалогии Наиболее фундаментальный и самый старый метод генетики человека – генеалогический анализ, или метод анализа родословных.  Цель генеалогического анализа – дать заключение о наследственной обусловленности признака. Анализ родословных используется для выявления доминантных, полудоминантных и рецессивных  признаков, для изучения мутационного процесса.  Второе письмо Внимание   на экран!                (Музыка Баха) выдающегося немецкого Иоганна Себастьяна Баха. Наверняка вы узнали произведение    Его музыкальное наследие композитора вошло в золотой фонд мировой культуры и хорошо известно ценителям классики, а вот о его личной судьбе говорят редко. расскажут нам как лаборатории генеалогии И сейчас сотрудники уникальный ген музыкального дара путешествовал по родословной Баха. Выступление студента Иоганн Бах был представителем одной из самых "музыкальных" семей в истории: всего у него в роду насчитывается 56 музыкантов и композиторов. Сам же Иоганн Бах стал отцом 20 детей! Иоганн Себастьян Бах родился в семье музыканта Иоганна Амброзиуса. Мальчик был самым младшим в семье, у него было 7 братьев и сестер, среди которых выдающиеся способности проявлял также Иоганн Кристоф. Иоганн Кристоф служил органистом, и после смерти отца и матери решил обучить младшего брата музыке. Пойдя по стопам своего отца и старшего брата, Иоганн Себастьян также выбрал для себя композиторскую стезю, он обучался в вокальной школе Св. Михаила. Начав поиски работы, Иоганн Себастьян вначале устроился придворным музыкантом, позже был смотрителем органа. Вскоре Бах влюбляется в свою двоюродную сестру Марию Барбаре. Несмотря на родственную связь, возлюбленные решают сочетаться браком. Их совместная жизнь была недолгой (Мария умерла в возрасте 36 лет), но в браке было рождено 7 детей, четверо из которых выжили. Среди них оказались и два будущих композитора - Вильгельм Фридеман и Карл Филипп Эммануил. Иоганн Себастьян тяжело пережил утрату жены, но спустя чуть меньше года вновь влюбился. На этот раз его избранницей стала совсем молодая особа - Анна Магдалена. Девушке было тогда 20 лет, а именитому музыканту - 36. Семейство Бахов постепенно пополнялось, всего Анна Магдалена подарила мужу 13 детей. Огромная семья часто собиралась вместе вечерами, устраивая импровизированные концерты. По родословной, представленной на рисунке, можно установить характер наследования признака музыкального дара Баха, выделенного черным. Пояснение. 1) Признак доминантный, не сцеплен с полом; 2) генотипы детей 1 поколения: дочь аа, дочь аа, сын Аа, сын Аа. 3) генотипы детей 2 поколения: дочь аа, дочь аа, сын Аа, сын Аа. Иоганн Амброзиус Иоганн Кристоф Иоганн Себастьян Третье письмо Ген, ответственный за развитие такого признака, как   гипертрихоз     уха),  ­ один из немногих рецессивных генов, локализованных в    мужчина с гипертрихозом женится на  женщине, у которой, естественно, гипертрихоза  нет, то каков реальный шанс появления в этой семье детей с гипертрихозом:  мальчиков?  девочек?    (оволосение края мочки  Y   ­ хромосоме. Если  Физкультминутка – производственная гимнастика 3. Лаборатория  Цитогенетики Основан на изучении хромосомного набора человека.  В норме кариотип человека включает 46 хромосом ­ 22 пары аутосом и две половые хромосомы.  10% болезней человека определяются патологическими генами либо генами, обусловливающими  предрасположенность к наследственным болезням. Использование данного метода позволило выявить группу болезней, связанных либо с изменением числа  хромосом, либо с изменениями их структуры. Четвёртое письмо Отсутствие потовых желёз у людей – рецессивный признак, сцепленный с Х­хромосомой. Мужчина, у которого отсутствуют потовые железы, женился на женщине, в семье которой  никогда не встречалось это заболевание. Какова вероятность рождения у них детей с  подобной аномалией? 4. Лаборатория  Медико – генетического исследования В распоряжении врачей имеется весь арсенал перечисленных выше методов генетики человека и  некоторые другие методы. Большие надежды возлагаются на методы генной инженерии, которая в  принципе может позволить заменять патологические аллели нормальными и, возможно, вообще  постепенно освободит человечество от многих недугов. Большинство форм наследственной патологии  обнаруживается уже при рождении ребенка. Поэтому в настоящее время наибольшее внимание  уделяется мерам по предотвращению рождения детей с наследственной патологией. Пятое письмо Женщина с III группой крови возбудила дело о взыскании алиментов с мужчины, имеющего I группу, утверждая, что он отец ребенка. У ребенка I группа. Какое решение должен вынести суд? Решение 1. Генотип женщины – JBJB или JBj0. Генотип мужчины – j0j0. 2. В этом случае возможны два варианта: Ответ Суд вынесет следующее решение: мужчина может являться отцом ребенка, так же, как и любой другой человек с такой же группой крови. Р ♀JBJB III группа ♂j0j0 I группа или ♀JBj0 III группа ♂j0j0 I группа × ×   JBj0 III группа гаметы    F1        JBj0 III группа     j0j0 I группа Итак, уважаемые генетики    ,   у    меня к вам последний вопрос: Кому идти к генетику и когда следует к нему обращаться?                                             Обязательно должны посетить поликлинику: 1. пары, у которых уже есть больной ребенок;  2. пары, которые знают о каких­либо наследственных заболеваниях или врожденных пороках у себя  или родственников;  3. супруги, находящиеся в отношениях близкого кровного родства;  4. пары, решившие родить ребенка в зрелом возрасте. ­ Медико­генетические консультации играют большую роль в снижении частоты недугов и избавляют  многие семьи от несчастья иметь нездоровых детей. Но многое  зависит от нас самих!  Всемирной Организации Здравоохранения     Эксперты  соотношение различных факторов обеспечения здоровья современного человека,  выделив в качестве основных четыре производные.    определили ориентировочное  генетические факторы — 15­20% (20%) состояние окружающей среды — 20 — 25% (20%) медицинское обеспечение — 10­15% (7 — 8%,) условия и образ жизни людей — 50 — 55% (53 — 52%)  И выглянув  во время  перемены в окно становится очень страшно за  новое  поколение!!! Влияют ли вредные привычки на генетику человека? Обычно, когда речь заходит о вреде табака, многие с иронией вспоминают, что капля никотина убивает лошадь. Между тем ирония здесь беспочвенна: капли никотина, действительно, достаточно, чтобы убить это животное. В табачном дыме содержится примерно три тысячи компонентов: канцерогены, угарный газ, синильная кислота, сероводород, метиловый спирт, радиоактивный изотоп полония... Из наиболее изученных веществ, входящих в состав табачного дыма, первым следует назвать, конечно, никотин -- нервнопаралитический яд, один из наиболее ядовитых веществ. Он беспрепятственно проникает через плаценту и действует непосредственно на нервную систему развивающегося организма. И если даже в результате этого воздействия не наступает смерть плода и не возникает явного анатомического нарушения, то отставание ребенка в умственном развитии практически неизбежно. Как правило, это пониженная способность ребенка к обучению, повышенная возбудимость, плохой сон и нервозность. тоже Одновременно с никотином к плоду проникает бензидин, нервнопаралитический яд, накапливающийся нервной ткани, сердце, почках, миндалинах. Еще одно вещество, которое проходит через все фильтры, -- радиоактивный изотоп полония, полоний-210. Поскольку радиоактивные изотопы, в частности полоний-210, способны поражать формирующиеся у плода половые клетки (особенно женские), то из этого однозначно следует: курящая беременная женщина наносит вред не только своему будущему ребенку, но и своим внукам. Это связано с тем, что все будущие яйцеклетки у плода женского рода формируются в период внутриутробного развития и, при воздействии неблагоприятных факторов в период их формирования, возможны нарушения в наследственном аппарате, которые могут проявится через поколение, когда курящая мать станет бабушкой. У курящих мужчин изменяются выработка спермы, её морфология и подвижность, а также секреция половых   гормонов   ­   андрогенов.   Исследования   указывают   на   пониженную   плотность   спермы   и увеличение ненормальной формы и структуры половых клеток среди курильщиков. Этиловый спирт оказывает разрушительное действие не только на половые клетки человека, но и на сами половые   железы.   Эти   органы   имеют   специфическую   систему   кровоснабжения,   подобную   таковой   в головном мозге, из­за чего алкоголь, растворенный в крови, может на долгое время задерживаться там. Из­за этого происходит дегенерация предшественников сперматозоидов и клеток, которые ответственны за   секрецию   гормонов   (тестостерона).   Таким   образом,   мужчина,   долгое   время   испытывавший алкогольную   интоксикацию,   имеет   высокую   вероятность   того,   что   его   половые   клетки   будут продуцироваться сразу с определенными отклонениями. Кроме того, из­за недостатка мужского гормона существенно изменится его поведение, появятся патологии половой системы, вплоть до импотенции.  ­А сейчас в маршрутном листе ответьте на вопросы теста (озвучить ответы и результаты теста) ­Подведение итогов урока: выполнили поставленную цель?     –  Мне очень хочется, чтобы вы по­новому взглянули на себя, свой организм, который  столь совершенен и уникален, чтобы еще больше ценили драгоценный дар жизни и вели  здоровый образ жизни    . ­На цветных листочках изобразите один из трёх смайликов: Спасибо за работу на уроке! Рефлексия Маршрутный лист Ф.И. студента  _______________________________  Группа  ___________________ Тема занятия    __________________________________________________________ 1 этап  «Генетическое лото»  ­   Количество баллов - 2 этап  «Сообщение»  ­   Количество баллов - 3 этап  «Решение задачи»  ­   Количество баллов - 1.Установите соответствие между первым и вторым законом Менделя и их характеристиками                      Характеристики                                                                Законы ТЕСТ 1. гомозиготное скрещивание                                         А. I закон Менделя 2. гетерозиготное скрещивание                                       Б. II закон Менделя 3. родители являются чистыми линиями 4. родители берутся из F1 5. расщепление по фенотипу 3:1 6. в F1только гетерозиготны 1 2 3 4 5 6 2. . Совокупность всех генов одного организма, это: 1) геном                                                                 3) генофонд 2) генотип                                                              4) кариотип 3. . Дигибридное  гомозиготное скрещивание записывается следующим образом: 1) АА х аа                                                               3) ААВВ х аавв 2) Аа  х аа                                                               4) АаВа х АаВв 4. Для определения неизвестного генотипа производят скрещивание: 1) моногибридное                                                3) гетерозиготное 2) дигибридное                                                     4) анализирующее     5. Воздействие рентгеновских лучей может вызвать в клетке: 1) соотносительную изменчивость                    3) генные мутации 2)  комбинативную изменчивость                     4) приспособленность к среде                                   Рефлексия: Количество баллов  за тест ­       ?