Тайны гена. Элективный курс 9 класс

Тайны гена

Ишутина Л.Н. учитель биологии МОУ СОШ №5 г. Балашова

Пояснительная записка

Данная программа объемом 12 часов, по теме "Тайны гена" адресована учащимся 9 классов. Программа актуальна в условиях подготовки учащихся к осознанному выбору естественнонаучного профиля обучения.

Цель программы: обеспечить более глубокое понимание учащимися закономерностей изменчивости и наследственности организмов, генетических основ медицины, эволюции, селекции.

В соответствии с поставленной целью, выдвигаются следующие задачи:

1. Сформировать знания

- об особенностях наследственной информации человека;

- об особенностях передачи наследственных признаков от родителей потомству;

- о влиянии физических, химических, социальных факторов на наследственный материал;

- о роли мутаций на наследование признаков.

2. Сформировать умения и навыки

- индивидуальной работы в процессе подготовки сообщений, творческой работы, работы с таблицами;

- работы в группах в ходе подготовки к конференции;

- анализировать, систематизировать и обобщать материал;

- применения полученных знаний при выполнении практической работы.

Генетика вызывает у учащихся большой интерес. В связи с этим, введение специального курса по генетике имеет большое значение. Программа построена таким образом, что ее изучение основывается на основных понятиях биологии: эволюционного учения, цитологии, молекулярной биологии. Однако, курс не дублирует, а углубляет и расширяет материал.

Учащиеся узнают о том, что такое гены и какую роль они играют в жизни человека. Гены родителей не только определяют пол будущего ребенка, цвет его глаз, волос, но и предрасположенность к тем или иным заболеваниям. Однако, предупрежденные генетикой, мы можем воздействовать на протекание наследственных болезней.

В основу построения программы положен:

1. исследовательский подход, который позволит развить у учащихся научный и творческий склад мышления, способности к самостоятельному поиску решения поставленных поблем, задач.

2. исторический подход, который дает возможность раскрывать более глубокие связи между генетикой и другими разделами биологии. Он также позволяет изучать генетику без специальной подготовки учащихся по цитологии, молекулярной биологии и т.д.

В процессе реализации программы предусматривается использование разнообразных форм и методов организации деятельности учащихся: тематические и практические занятия, анализ информации, исследование, теоретическая работа.

Об успешности реализации данной программы можно судить по выраженному интересу учащихся, по результатам творческой деятельности.

Методические рекомендации

Данный курс предназначен для определения учащимися дальнейшего профиля обучения, связанного с биологией: профессией врача, педагога, эколога и т.д. Поэтому, разрабатывая темы занятий, необходимо стимулировать познавательный интерес учащихся, основанный не только на изучаемом материале, но и исследованиях современной науки, успехи которой широко освещаются в средствах массовой информации.

Содержание программы

1. "О, божественная ДНК!"

Строение молекулы ДНК. Открытие структуры ДНК. Роль ДНК в передаче наследственной информации. Что такое "Евгеника"?-1ч.

2. "Болезни и гены"

Наследственные нарушения здоровья человека. Как проявляются врожденные заболевания человека?-1ч.

3. Клетки, белки и гены.

Особенности строения клеток организма человека. Строение белков. Роль белков в организме человека.-1ч.

4. Хромосомы и пол.

Что такое хромосомы? Хромосомный набор. Половые хромосомы. От чего зависит пол будущего ребенка?-1ч.

5. Врожденные заболевания некоторых органов и тканей.

Генетические аномалии кровеносной системы человека. Группы крови. Резус-фактор. Кожные заболевания. Наследование заболеваний органов зрения. Психические наследственные расстройства.-4ч.

6. Медико-генетическое консультирование.

Информация о возможных собственных генетических заболеваний супругов. Диагностика до рождения. Воздействие окружающей среды на будущего ребенка. Практическая работа. "Составление родословной".-1ч.

7. Современная еда -не беда?

ГМ- продукты - источники заболеваний. Мнение врачей и чиновников. Трансгенные технологии.-1ч.

8. Конференция. "Зачем расшифровывать геном?"

Подведение итогов-2ч.

Учебно-тематический план.

№

п/п

ТЕМА

Кол-во часов

Форма проведения

Образовательный продукт

1

О, божественная ДНК!

1

Лекция. Беседа

Опорный конспект. Ответы учащихся.

2

Болезни и гены

1

Лекция. Беседа

Сообщения учащихся.

3

Клетки, белки и гены

1

Беседа

Опорный конспект. Сообщения учащихся.

4

Хромосомы и пол

1

Лекция

Развернутый опорный конспект

5

Врожденные заболевания некоторых органов и тканей

4

Лекция. Семинарское занятие.

Дискуссия.

Сообщения учащихся. Обмен знаниями.

6

Медико-генетическое консультирование. Практическая работа."Составление" родословной.

1

Семинарское занятие. Практическая работа.

Сообщения учащихся. Результаты практической работы.

7

Современная еда - не беда?

1

Семинарское занятие. Дискуссия.

Сообщения учащихся

8

Конференция "Зачем расшифровывать геном?"

2

Конференция. Дискуссия.

Отчет. Творческие работы.

Методические рекомендации для проведения занятий.

Занятие 1. «О, божественная ДНК!»

Задачи:

- углубить знания о ДНК как молекулах наследственности, охарактеризовать специфику их химической и пространственной организации и биологическую роль;

- рассмотреть основные свойства и принципы «функционирования» генетического хода.

Ход занятия.

1. Нуклеиновые кислоты - нерегулярные, линейные биополимеры, состоящие из мононуклеотидов, характеризуются определенной химической и пространственной организацией. (Актуализация знаний учащихся, беседа).

2. ДНК как материальный субстрат наследственности и изменчивости. (Лекция).

3. Генетический код и его основные свойства. (Рассказ учителя, обсуждение, вопросы).

4. Могут ли быть идеальные гены? (Создание проблемной ситуации, обсуждение вопроса).

Занятие 2. «Болезни и гены».

Задачи: сформировать знания об особенностях человека как генетического объекта.

- о методах генетики человека и их сущности;

- о роли наследственности и окружающей среды на проявление наследственных заболеваний.

План занятия.

1. Особенности человека как генетического объекта. (Рассказ учителя).

2. Методы генетики человека и их сущность.

Обоснование темы:

- Значение методов генетики человека и умение ими пользоваться необходимы врачу любой специальности при дифференциальной диагностики наследственных заболеваний и их фенокопии, при прогнозировании наследственных заболеваний в семьях с отягощенной наследственностью, при прогнозировании наследственной патологии в человеческих популяциях.

Занятие 3. «Клетки, белки, гены».

Учащийся должен знать:

1. Элементарный состав клеток, особенности строения клеток человека.

2. Особенности структуры, свойств и функции белков.

3. Особенности генетического кода, его структура и свойства.

4. Этапы реализации генетической информации.

Занятие 4. «Хромосомы и пол».

Цель: сформировать знания учащихся о хромосомном механизме определения пола; ознакомить с основными способами определения пола - генетическим (в момент оплодотворения) и негетическими; рассмотреть и проанализировать особенности наследования, сцепленного с полом.

План занятия:

1. Хромосомные наборы организмов мужского и женского пола.

2. Гомо- и гетерогаметность.

3. Хромосомные наборы мужчины и женщины.

4. Хромосомный механизм определения пола у человека. Соотношение полов в потомстве.

5. Социальные факторы и половая принадлежность.

6. Наследование признаков, сцепленных с полом.

Занятие 5 - 8 «Врожденные заболевания органов и тканей.

Задачи: расширить и углубить знания о взаимосвязи генетики и условий внешней среды, познакомить учащихся с природой наследственных заболеваний, их выявлении и лечении.

Методические рекомендации:

Лекции учителя и обобщающие беседы дискуссионного характера о наследовании заболеваний и о проявлении фенотипических признаков организма под воздействием факторов окружающей среды.

а) врожденные заболевания кровеносной системы и крови.

б) кожные заболевания.

в) наследование заболеваний органов зрения.

г) психические наследственные расстройства.

Личная значимость изучаемого для учащихся: проявление наследственных заболеваний зависит от факторов окружающей среды, знания о заболеваниях и правильный образ жизни помогут их предотвратить. «Предупрежден - значит вооружен».

Занятие 9 «Медико-генетическое консультирование.

Практическая работа «Составление родословной».

Задачи: сформировать мнение учащихся о необходимости медико-генетических консультаций в снижении частоты наследственных заболеваний; познакомить с особенностями составления схем родословных при мультифакториальных заболеваниях.

Методические рекомендации.

1. Роль медико-генетического консультирования в выявлении наследственных болезней. ( рассказ учителя, беседа).

а) актуализация знаний учащихся о типах и вариантах наследования, об особенностях человека как генетического объекта; методах генетики человека; задачах клинико-генеалогического метода, его основных этапах.

2. Выполнение практической работы «Составление родословной»

Цель работы: научиться составлять схемы родословных при различных вариантах моногенного типа наследования и анализировать их.

Ход работы.

1. Изучить по таблице основные задачи клинико-генеалогического метода и показания для его использования.

2. Изучить по рисунку основные условные обозначения, употребляемые при составлении схем родословных.

3. Собрать сведения о наличии (или отсутствии) анализируемого признака (болезни) у родственников.

4. Составить легенду о родственниках матери, затем отца по данному признаку.

5. Составить схему родословной по анализируемому признаку.

Задание:

Составить свою родословную по признаку цвета глаз (или волос) для 2 - 3 поколений.

Проанализируйте родословную:

- убедитесь, что этот признак наследственный;

- определите его тип и вариант наследования;

- вычислите вероятность рождения в Вашей семье детей с карими и голубыми глазами (темными - светлыми волосами), если у Вашего будущего супруга (супруги) глаза голубые или карие (волосы темные или светлые).

3. Подведение итогов. Заслушивание результатов практической работы.

Занятие 10. «Современная еда - не беда?»

Цель: формирование умений использовать полученную информацию и адекватно её воспроизводить.

План занятия.

1. Успехи и возможности генной инженерии. (Рассказ учителя).

2. Что такое трансгенные продукты? (Сообщения учащихся).

3. Постановка проблемы. «ГМ - продукты: спасение человечества или его гибель?».

4. Обсуждение проблемы, дискуссия.

Планируемый результат: учащиеся получают информацию о генетически модифицированных продуктах, выявляют их особенности получения и результат воздействия на человека.

Личностная значимость изучаемого для школьника: «Употребление ГМ - продуктов питания может привести к изменению генотипа и появлению тяжелых наследственных заболеваний.

Занятие 11 - 12. «Зачем расшифровывать геном?».

Задачи: развитие умений учащихся публично выступать, анализировать, внимательно слушать, адекватно воспроизводить информацию, делать выводы о практической значимости полученной информации, обосновывать свою точку зрения, обоснованно подходить к выбору будущей профессии.

Планируемый результат: учащиеся углубляют и обобщают знания о роли наследственности и изменчивости организма в развитии заболеваний, о причинах наследственных изменений, обсуждают условия сохранения своего здоровья и будущего поколения.

Литература

1. Актуальные вопросы современной генетики. - М.: МГУ, 1986

2. Афонькин С.А. Знай свои гены. - М.: издательство А.В.К.,2001

3. Богданов А.А., Мединков Б.М. Власть над геном.- М.: Просвещение, 1989

4. Величковский Б.Т., Кирпичёв В.И., Суравегина И.Т. Здоровье человека и окружающая среда. - М.: "Новая школа", 1997

5. Дегтярёв Н.В. Генная инженерия: спасение или гибель человечества? - СПб.: ИК "Невский проспект", 2002

6. Лобашев М.Е., Ватти К.В., Тихомирова М.М. Генетика с основами селекции. - М.: "Просвещение", 1970

7. Медведев Н.Н. Практическая генетика. - М.: "Наука", 1966

8. Петров Д.Ф. Генетика - М.: "Высшая школа", 1976

9. Популярная медицинская энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия, 1993

10. Скурихин И.М, Шатерников В.А. Как правильно питаться. - М.: Агропромиздат, 1987

11. Спирин А.С. Биосинтез белка и нуклеиновых кислот. - М.: "Наука", 1965

12. Энциклопедический словарь юного биолога. - М.: "Педагогика", 1990