Урок биологии в 9 кл на тему Основы генетики

7

Основы генетики.

Урок биологии в 9 классе

Учитель высшей категории Коврова Т.В.

МОУСОШ №2 ЗАТО г. Большой Камень Приморский край

Цель: познакомить учащихся с основами раздела биологии - генетика.

Задачи: Образовательные: познакомить учащихся с историей развития генетических знаний; познакомить с понятиями наследственности и изменчивости организмов; познакомить с достижениями науки генетики; раскрыть ее значение для практики, для развития медицинских и различных областей биологии; использовать метод исследований при добывании знаний по предмету.

Развивающие: пробудить у учащихся интерес к предмету биологии, желание больше узнать о нем; научить школьников правильно раскрывать сущность основных понятий генетики, сравнивать их друг с другом; использовать метод исследований в добывании знаний.

Воспитательные: способствовать формированию коммуникативных навыков; помнить историю своего рода.

Оборудование: компьютерная презентация. Слайд 1

Урок: освоение нового материала.

Плохо приходится тому, кто полагает, что генетикой можно пренебрегать.

Даже самый умный не подозревает, сколько недостатков он может таскать в своих хромосомах.

Вильгельм Швебель немецкий ученый и публицист

Ход урока:

Люди давно заметили, что признаки растений и животных передаются по наследству. Крестьяне при выращивании зерна и других культур старались оставить для посева самые лучшие семена, потому что они давали хороший урожай. Дети похожи на своих родителей и несут в себе не только внешние сходства, но и сходства характеров, привычек, заболеваний.

Почему это происходит, почему организмы похожи друг на друга, но не являются точной копией и как передаются признаки из поколения в поколения, мы сегодня постараемся выяснить.

Греческий врач, естествоиспытатель - Гиппократ так объяснял сходство родителей и детей. Он считал, что ребенок возникает от слияния женского и мужского семени, оно изготавливается во всех частях тела, поэтому несет информацию обо всех частях тела человека. Семя мужчины борется с семенем женщины, какое окажется сильнее, таков и будет пол ребенка.

Генетика - это наука о самых сокровенных таинствах природы - о наследственности и изменчивости. (Учащиеся записывают в тетради определение генетики). Генетика - наука о наследственности и изменчивости.

Генетика рассматривает носители наследственности - хромосомы и гены. Эта наука увлекает своей логикой, загадочностью явлений, практической значимостью открытий, захватывающим духом перспектив.

Наследственность - это способность организмов передавать признаки из поколения в поколения. (Учащиеся записывают в тетради)

Наследственностью обладают все живые организмы. У кошки рождается котенок, у лошади жеребенок, у человека ребенок, от семени томата вырастит растение томат, из споры мха появится проросток мха.

Чтобы доказать, что признаки передаются по наследству можно провести исследовательскую работу по определению типа темперамента и передачи типа темперамента по наследству. Эту работу провели несколько ребят заранее и подготовили отчеты о своих исследованиях.

Вспомним, что такое темперамент?

Темперамент - объединение индивидуальных психологических особенностей личности, связанных с деятельностью нервной системы человека. Темперамент составляет основу развития характера, с физиологической точки зрения темперамент - тип высшей нервной деятельности человека.

Слово «темперамент» (от лат. temperans, «умеренный») в переводе с латинского обозначает «надлежащее соотношение частей», ввел древнегреческий врач Гиппократ. Под темпераментом он понимал и анатомо-физиологические, и индивидуальные психологические особенности человека. Гиппократ объяснял темперамент, как особенности поведения, преобладание в организме одного из «жизненных соков» (четырёх элементов):

Преобладание желтой желчи (др.-греч., холе, «желчь, яд») делает человека импульсивным, «горячим» - холериком.

Преобладание лимфы (др.-греч., флегма, «мокрота») делает человека спокойным и медлительным - флегматиком.

Преобладание крови (лат. sanguis, сангвис, сангуа, «кровь») делает человека подвижным и весёлым - сангвиником.

Преобладание черной желчи (др.-греч., мелэна холе, «черная желчь») делает человека грустным и боязливым - меланхоликом.

Чтобы вспомнить особенности каждого типа темперамента, которые мы изучали в курсе биологии 8 кл «Человек», давайте посмотрим небольшой фильм.

( Смотрим короткий анимационный фильм о типах темперамента).

Учитель: Группа ребят провела исследования по определению своего типа темперамента и своих родственников. Перед ними стояли задачи: 1) определить типы своего темперамента 2) определить типы темперамента своих родственников

3) определить передаются ли типы темперамента по наследству

Слушаем сообщения ребят о своих исследованиях.

Учитель: Ребята определили свой тип темперамента, провели тестирование своих родителей, бабушек и дедушек и определили их тип темперамента, затем составили родословные, где проследили передачу типа темперамента из поколения в поколения по наследству. (Смотрим родословные, составленные учениками).

Приложение 1, Приложение 2.

Учитель: Тип темперамента передается по наследству и это прослеживается в исследованиях, которые провели ребята.

Родословная или генеалогическое древо - это способ, при помощи которого можно собрать знания всех своих родственников и проследить передачу каких либо признаков или заболеваний. Ребята составили родословные произвольно, посмотрите примеры родословных. Родословные составлены для некоторых знаменитых людей, например А.С.Пушкин, царь Николай II, английская королева Виктория.

(Смотрим примеры родословных знаменитых людей).

Приложение 3

Учитель: Используют разные методы исследования генетики человека:

1. метод построения родословных или строят генеалогическое дерево

2. близнецовый метод - исследуют однояйцовых близнецов, проживающих в разных условиях, то различия, возникшие между ними, позволят определить степень воздействия факторов окружающей среды на их гены

3. цитогенетический метод заключается в изучении хромосом при помощи микроскопа и позволяет определить их число и форму.

Кроме наследственности генетика рассматривает понятие изменчивости. Изменчивость - это способность организмов приобретать новые признаки. (записываем определение в тетрадь)

Ведь вы внешне похожи на своих родителей, но не являетесь их точной копией. В природе вы не найдете абсолютно одинаковые организмы. Зебры все полосатые, но их шкура отличается шириной полосок, тигр так, же отличается рисунком и окраской шерсти от своих сородичей.

В зависимости от причины изменчивость бывает наследственной и ненаследственной.

Изменчивость

Наследственная Ненаследственная

(генотипическая) (фенотипическая)

связана с изменениями связана с изменениями

в генах (с их перестановкой, внешней среды, вызывающая

утратой) морфологические (внешние) изменения

Ненаследственная изменчивость (фенотипическая, модификационная) возникает под воздействием факторов окружающей среды, не затрагивает гены, проявляется массово. Примером может служить появление желтых листьев осенью, вызванных наступлением более низких температур, уменьшением длины светового дня. Из-за разной освещенности, размер листовой пластинке на одном дереве может быть разным, более крупные на вершине и мелкие листья в нижних частях дерева. Растение одуванчика, посаженного путем деления корневища посаженного на равнине и в горах выглядит по-разному. Более крупное растение выросло в благоприятных условиях равнины.

Мы провели исследования с растением колеус.

Ученик: КОЛЕУС (Coleus) растение семейства губоцветные. Родиной являются тропические районы Африки и Азии.

Невысокое (30- 40 см) многолетнее декоративнолистное растение, у которого яркие бронзово - коричневые или красные листья с зеленой каймой. Существуют гибриды колеуса с разноцветными и пестрыми листьями. Часто это растение называют цветной крапивкой. Оно цветет весной и летом синими невзрачными цветками, собранными в соцветие колос.

Провели такой опыт, в сентябре посадили два растения колеус, генотип т.е. набор хромосом и строение генов у них одинаков. Горшок с одним растением находился на подоконнике, растение получало много солнечного света, поэтому листья крупные и ярко окрашеные. Горшок с другим растением стоял в плохо освещенном месте, поэтому у него листья более мелкие и не ярко окрашенные. Здесь мы видим проявление ненаследственной (фенотипической) изменчивости, которая проявляется только под действием внешних факторов, генотип при этом не меняется, меняется окраска и величина листьев из-за разной освещенности.

Учитель: Наследственная изменчивость организмов происходит в том случае, если происходят изменения в генах или в наборе хромосом. Примерами такой изменчивости может являться появление физических отклонений или наследственных заболеваний. Например, гипертрихоз (чрезмерное оволосение), отсутствие волосяного покрова у животных, шестипалость, синдром русалки (сросшиеся конечности) и другие.

Учитель: Генетика - относительно молодая наука. У нее есть официальный год рождения - 1900. Обычно науки не имеют столь точной даты, но рождение генетики связано с исследованиями некоторых ученых. В тетради делаем таблицу «Основные вехи в истории генетики» и заполняем ее. (Записи в тетради)

«Основные вехи в истории генетики»

Дата

Вклад ученых в развитие генетики

1856-1865

Работы Грегора Менделя по гибридизации растений - первый научный шаг в изучении наследственности.

1900

К. Корренс, Г. де Фриз и К. Чермак переоткрыли основные законы наследования признаков, открытые Г. Менделем.

1901-1903

Разработана мутационная теория Г. де Фриза

1911

Т. Морган сформулировал хромосомную теорию

1920

Русский ученый Н.И. Вавилов сформулировал закон гомологических рядов наследственной изменчивости.

1962

Английский физик Ф. Крик и американский биофизик Д. Уотсон открывают структуру ДНК как единицы наследственности

1968

Американские биохимики Р. Холи, Х. Коранс и М. Ниренберг расшифровали генетический код

1990-2000

Расшифрованы геномы прокариот и эукариот. Созданы трансгенные организмы.

Первый действительно научный шаг вперед в изучении наследственности был сделан австрийским монахом Грегором Менделем, который в 1865 г. опубликовал статью, заложившую основы современной генетики. Грегор Мендель проводил опыты с растением горох, которых был неприхотлив к условиям существования, быстро рос, в течении лета можно было вырастить 3 - 4 урожая гороха. Отличались сорта гороха по признакам - горошины желтые или зеленые, они могли быть гладкими и морщинистыми. Грегор Мендель выращивал горох, подсчитывал количество желтый и зеленых горошин и сделал вывод, что признаки передаются из поколения в поколения в определенном соотношении. Первое поколение горошин - гибриды все были единообразны, то есть все горошины были желтого цвета, если посадить этот горох, то последующие поколения, следующие гибриды будут иметь и зеленые и желтые горошины. Но его выводы опережали время и не были приняты. Об этих исследованиях мы будем говорить на последующих уроках.

В 1900 г. К. Корренс, Г. де Фриз и К. Чермак заново переоткрыли основные законы наследования признаков, открытые Г. Менделем и эта дата считается датой рождения науки генетики.

В 1901 - 1903 г. разработана мутационная теория Г. де Фриза, подтверждающая изменчивость организмов вследствие мутаций.

В 1911г. Т. Морган сформулировал хромосомную теорию, в которой он определяет форму, строение хромосом и генов.

В 1920г. русский ученый Н.И. Вавилов сформулировал закон гомологических рядов наследственной изменчивости, который говорит о сходной изменчивости в видах, в родах и семействах.

В 1962 г. английский физик Ф. Крик и американский биофизик Д. Уотсон открывают структуру ДНК как единицы наследственности. Они доказали, что ДНК это двухцепочечная спираль, в генах которой закодированы признаки наследственности.

В 1968 г. американские биохимики Р. Холи, Х. Коранс и М. Ниренберг расшифровали генетический код, он универсален , подходит для всех живых организмов и каждый ген состоит из комбинации белков.

В 1990-2000 г. расшифровали геномы прокариотических и эукариотических клеток.

Созданы трансгенные организмы с измененным генетическим кодом. 1997- клонировали овцу Долли, 1999 - клонировали мышь и корову. 2000 год - геном человека прочитан.

Учитель: Давайте вместе попробуем определить основные задачи генетики:

1. изучение веществ и структур, которые составляют основы наследственности

2. изучение механизмов наследования информации в процессе индивидуального развития организмов

3. влияние окружающей среды на формирование признаков в процессе индивидуального развития организмов

4. изучение изменчивости как свойства всех живых организмов

(Ученики записывают в тетрадь)

И так, сделаем вывод: генетика - наука о закономерностях наследственности и изменчивости двух противоположных и вместе с тем неразрывно связанных между собой процессов, свойственных всем живым организмам на Земле.

Оценки за подготовленные исследования ребят.

Домашнее задание & 3. 5

Спасибо за урок.

Приложение

Определение темперамента личности

Ответь на вопросы одним из четырех вариантов и запиши 1 балл в соответствующий столбик

сангвиник

холерик

флегматик

Меланхолик

баллы

ВОПРОСЫ

сангвиник

холерик

флегматик

Меланхолик

1. как ты ведешь себя в ситуации, когда необходимо быстро действовать?

Легко включаешься

Действуешь со страстью

Спокойно, без лишних слов

Неуверенно, робко

2. как реагируешь на замечания учителя?

Говоришь, что больше не будешь, а сам - снова

возмущаешься

Выслушиваешь спокойно

Молчишь, но обижен

3. как говоришь о том, что тебя затрагивает?

Быстро, с жаром, но прислушиваешься к другим

Быстро, не слушая других

Медленно, уверенно

С большим волнением и сомнением

4. надо сдавать контрольную работу, а она не закончена

Легко реагируешь

Торопишься закончить

Решаешь спокойно, пока не отберут

Сдаешь работу, но не уверенно

5. трудная задача не получается сразу

Решаешь упорно и настойчиво

Бросишь - продолжаешь - бросишь - еще пробуешь

Спокойно продолжаешь

Проявляешь растерянность, неуверенность

6. после уроков спешишь домой, а учитель предлагает остаться, сделать работу

Быстро соглашаешься

Возмущаешься: «Почему я»?

Остаешься, не говоря ни слово

Проявляешь растерянность

7. родители делают тебе не совсем справедливое замечание

Спокойно выслушиваешь, спокойно заявляешь о своем мнении

Взрываешься, вступаешь в спор, опровергаешь обвинения

Не обращаешь внимания: «Пусть повыступают»

Очень переживаешь, плачешь

8. ты получил плохую оценку, как изменяется твое настроение

Внешне незаметно, но внутри есть горечь

Раскаиваешься, развиваешь деятельность по исправлению

«Ну и что? Исправлю»

Приходишь в отчаяние, в уныние

9. твой друг (подруга) не пришел на встречу

Ничего не предпринимаешь до выяснения причин

Проклинаешь, мечешь в его адрес гром и молнии

«Все что ни делается, все к лучшему!»

Переживаешь, воображаешь измену, крах отношений

10. ты проигрываешь в соревнованиях, в игре

Продолжишь борьбу, тренировки, готовишься к будущей победе

Теряешь самообладание, обрушиваешь обвинения на окружающих

«Не корову же проигрываем!»

Приходишь к выводу о своем ничтожестве

ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Всего по десяти вопросам ты можешь набрать максимально 10 баллов (это 100%). Подсчитав количество баллов в каждой из колонок: С - сангвиник, Х - холерик, Ф - флегматик, М - меланхолик, ты можешь увидеть, какой у тебя темперамент (преобладает тот, по которому ты набрал больше всего баллов). Точное выражение темперамента отражает формула: Т = х С + а Х + в Ф + с М т. е., на сколько % ты сангвиник, холерик, флегматик, меланхолик (х, а, в, с - сумма баллов по колонкам в %)

Историческая справка

Магия чисел в средиземноморской цивилизации привела к учению о четырёх темпераментах, в то время как на Востоке развивалась пятикомпонентная «система мира».

Слово «темперамент» (от лат. temperans, «умеренный») в переводе с латинского обозначает «надлежащее соотношение частей», равное ему по значению греческое слово «красис» (греч, «слияние, смешивание») ввёл древнегреческий врач Гиппократ.

Под темпераментом он понимал и анатомо-физиологические, и индивидуальные психологические особенности человека. Гиппократ объяснял темперамент, как особенности поведения, преобладание в организме одного из «жизненных соков» (четырёх элементов):

Преобладание жёлтой жёлчи (др.-греч., холе, «жёлчь, яд») делает человека импульсивным, «горячим» - холериком.

Преобладание лимфы (др.-греч., флегма, «мокрота») делает человека спокойным и медлительным - флегматиком.

Преобладание крови (лат., сангвис, сангуа, «кровь») делает человека подвижным и весёлым - сангвиником.

Преобладание чёрной жёлчи (др.-греч., мелэна холе, «чёрная жёлчь») делает человека грустным и боязливым - меланхоликом.

Поворотным пунктом в истории естественнонаучного изучения темпераментов явилось учение Ивана Петровича Павлова о типах нервной системы (типах высшей нервной деятельности), общих для человека и высших млекопитающих. Он доказал, что физиологической основой темперамента является тип высшей нервной деятельности, определяемый соотношением основных свойств нервной системы: силы, уравновешенности и подвижности процессов возбуждения и торможения, протекающих в нервной системе. Тип нервной системы определяется генотипом, то есть наследственным типом.

Павлов выделил 4 четко очерченных типа нервной системы, то есть определённых комплексов основных свойств нервных процессов.

Слабый тип характеризуется слабостью как возбудительного, так и тормозного процессов - соответствует гиппократовскому меланхолику.

Сильный неуравновешенный тип характеризуется сильным раздражительным процессом и относительно сильным процессом торможения - соответствует холерику, «безудержному» типу.

Сильный уравновешенный подвижный тип - соответствует сангвинику, «живому» типу.

Сильный уравновешенный, но с инертными нервными процессами - соответствует флегматику, «спокойному» типу.

Типы темперамента

Описание особенностей различных темпераментов может помочь разобраться в чертах темперамента человека, если они чётко выражены, но люди с резко выраженными чертами определённого темперамента не так уж часто встречаются, чаще всего у людей бывает смешанный темперамент в различных сочетаниях. Но преобладание черт какого-либо типа темперамента даёт возможность отнести темперамент человека к тому или иному типу.

Флегматик - неспешен, невозмутим, имеет устойчивые стремления и настроение, внешне скуп на проявление эмоций и чувств. Он проявляет упорство и настойчивость в работе, оставаясь спокойным и уравновешенным. В работе он производителен, компенсируя свою неспешность прилежанием.

Холерик - быстрый, порывистый, однако совершенно неуравновешенный, с резко меняющимся настроением с эмоциональными вспышками, быстро истощаемый. У него нет равновесия нервных процессов, это его резко отличает от сангвиника. Холерик, увлекаясь, безалаберно растрачивает свои силы и быстро истощается.

Сангвиник - живой, горячий, подвижный человек, с частой сменой настроения, впечатлений, с быстрой реакцией на все события, происходящие вокруг него, довольно легко примиряющийся со своими неудачами и неприятностями. Обычно сангвиник обладает выразительной мимикой. Он очень продуктивен в работе, когда ему интересно, приходя в сильное возбуждение от этого, если работа не интересна, он относится к ней безразлично, ему становится скучно.

Меланхолик - легко ранимый, склонный к постоянному переживанию различных событий, он остро реагирует на внешние факторы. Свои астенические переживания он зачастую не может сдерживать усилием воли, он повышенно впечатлителен, легко эмоционально раним.