Цели урока: сформировать представление о генетике – науке, изучающей наследственность и изменчивость организмов, познакомить с основными понятиями науки.
Задачи:
- образовательная: изучить основные исторические моменты в истории генетики как науки, показать многообразие методов, используемых генетикой; изучить основные понятия генетики;
- развивающая: формировать умения и навыки по использованию генетической терминологии и символов для объяснения закономерностей наследования признаков;
- воспитательная: продолжить способствовать формированию культуры умственного труда через овладение навыками общения в процессе беседы, диалога.
Обеспечение занятия: портрет Грегори Менделя, стенд или плакат «Основные вехи в истории генетики»; терминологические карты «Обзор основных терминов и понятий генетики»
Тип урока: изучение нового материала.
Метод проведения: беседа.
Требования согласно программе:
Ученик должен
- иметь представление об истории становления науки, об основных направлениях в изучении наследственности;
- знать основные генетические понятия: «наследственность», «изменчивость», «ген», «аллель», «генотип», «фенотип»;
- уметь применять основные термины для объяснения закономерностей наследования.
Ход урока
I. Организационный момент.
- приветствие;
- наличие учащихся.
II. Изучение нового материала.
Запись на доске:
Генетика – молодая наука, составляющая основу всей современной биологии. Ее возраст – чуть более 100 лет (с 1900 года). Название «генетика» предложил английский ученый У. Бэтсон в 1906 г. Оно происходит от греческого слова «genesis», что означает – происхождение.
Вступительное слово учителя:
Генетика – это наука о закономерностях наследования признаков у организмов. Первый действительно научный шаг вперед в изучении наследственности был сделан австрийским монахом Грегором Менделем, который в 1865 году опубликовал статью, заложившую основы современной генетики. Мендель показал, что наследственные задачи не смешиваются, а передаются от родителей потомкам в виде дискретных (обособленных) единиц. Эти единицы, представленные у особей парами, остаются дескретными и передаются последующим поколениям в мужских и женских гаметах, каждая из которых содержит по одной единице из каждой пары.
В 1909 году датский ботаник Иогансен назвал эти единицы генами, а в 1923 году американский генетик Морган показал, что они находятся в хромосомах. С тех пор генетика достигла больших успехов в объяснении природы наследственности и на уровне организма, и на уровне гена.
(учитель обращает внимание на стенд «Основные вехи в истории генетики»)
Основные вехи в истории генетики (материалы для стенда (плаката или раздаточного материала)
| Середина 18 – начало 21 века | Первые попытки научного объяснения причин наследственности и изменчивости |
| 1763–1851 гг. | Французский исследователь ввел представление о контрастных или альтернативных признаках |
| 1856–1865 гг. | Работы Г. Менделя по гибридизации растений – первый научный шаг в изучении наследственности. |
| 1865 г. | Вышла в свет работа Г. Менделя «Опыты над растительными гибридами», в которой изложены закономерности наследования, открытые им в результате восьмилетних исследований на различных сортах гороха. |
| 1900 г. | К. Корренс, Г. Де Фриз и К. Чермак, проводя эксперименты на различных объектах, заново переоткрыли основные законы наследования признаков, открытые Г. Менделем. |
| 1901–1903 г.г. | Была разработана мутационная теория Г.де Фриза. |
| 1906 г. | Генетики в США и Европе начинают работать с плодовой мушкой дрозофилой. |
| 1911 г. | Т. Морган сформулировал хромосомную теорию наследственности в ее первом представлении. |
| 1920 г. | Н.И. Вавилов сформулировал закон гомологических рядов наследственной изменчивости. |
| 1929 г. | А.С. Серебровский и Н.П. Дубинин доказали сложную структуру гена. |
| 1933 г. | Т. Мограну, первому среди профессиональных биологов, была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине |
| 1944 г. | Американскими биохимиками (О.Эверин и др.) было установлено, что носителем свойства наследственности является ДНК. |
| 1953 г. | Расшифрована структура ДНК Ф. Криком и Д. Уотсоном |
| 1955–1960 г.г. | Выяснение природы генетического материала и основных закономерностей сохранения генетической информации, ее передачи и реализации в молекулярные признаки (белки) |
| 1962 г. | Английский физик ф. Крик и биофизик М. Уилкине, и американский биофизик Д. Уотсон получают Нобелевскую премию за открытие структуры нуклеиновых кислот и их роли в наследственной передаче признаков организма. |
| 1968 г. | Американским биохимикам Р. Холи, Х. Коранс, М. Ниренбергу присуждена Нобелевская премия за расшифровку генетического кода и его роли в синтезе белка. |
| 1980–1990 г.г. | Первые геномные проекты и начало и начало их реализации. Механизмы регуляции генной активности, проблемы генетического контроля за формирование признаков. Развитие медицинских аспектов генетики. |
| 1997 г. | Первое клонированное животное (овечка Долли), полученное из ядра взрослой соматической клетки; собственное ядро ооцита было заменено на ядро клетки из культуры эпителиальных клеток молочной железы взрослой лактирующей овцы. |
| 1990–2000 г.г. | Первые расшифрованные геномы прокариот (бактерий) и эукариот. Создание трансгенных организмов. |
| 2001 г. | Расшифрован геном человека. Этические проблемы использования генетических технологий. |
На следующем этапе урока ставится задача раскрыть содержание проблем, разрабатываемых генетикой.
ГЕНЕТИКА – изучает два фундаментальных свойства живых организмов – наследственность и изменчивость.
Беседа.
– Что такое наследственность? Как вы понимаете этот термин?
Совместная формулировка определения и запись его в тетрадь.
НАСЛЕДСТВЕННОСТЬ – это способность родителей передавать свои признаки, свойства и особенности развития следующему поколению. (необходимо объяснить, что передаются не сами признаки: цвет глаз, волос и др., а гены, определяющие их развитие.
– В чем биологический смысл наследственности? (Сохранение вида)
Мы выяснили, что гены определяют признаки и свойства организма.
– Что такое ген? (участок ДНК)
далее формируем более полное представление о гене:
- Гены могут изменяться (мутации)
- Каждый ген представлен двумя и более разновидностями (конкретными состояниями)
АЛЛЕЛЬ – конкретное состояние гена
- Аллельные гены обозначаются одной буквой;
- Гены находятся в хромосомах (рисунок в учебнике «Расположение генов в хромосомах»)
- Соматические клетки имеют (2п) – диплоидный набор хромосом, половые – гаплоидный (п).
ЛОКУС – конкретное место нахождения гена в хромосоме;
Понятия «ген» и «аллель» в определенной степени синонимы («ген» – более широкое понятие; «аллель» – конкретное)
- Совокупность генов (аллелей) в организме составляет его генотип;
- Совокупность свойств и признаков организма составляет его фенотип.
Затем рассматривается проблема изменчивости организмов, которая трактуется как свойство, противоположное наследственности.
ИЗМЕНЧИВОСТЬ – способность организмов изменять свои признаки и свойства.
– В чем биологический и эволюционный смысл изменчивости? (обеспечивает выживание вида).
Приводятся примеры изменчивости:
А) снижение урожая зерновых при плохом агрофоне, низкая удойность молока при плохом кормлении коров, светло-зеленый цвет листьев при недостатке азота, света;
Б) появление среди людей альбиносов, шестипалых людей, карликов и т.д.;
В) люди живущие на планете Земля, такие одинаковые и такие не похожие. Среди них не найдешь генетических и психологических двойников – ни по соседству, ни на противоположной стороне планеты, ни в прошлой истории человечества, ни в будущем.
Далее учитель с помощью учащихся называет задачи, решаемые наукой генетикой.
- Изучение веществ и структур, которые составляют материальные основы наследственности, обеспечивают преемственность между поколениями, определяют сходство индивидуального развития.
- Изучение механизмов реализации наследственной информации в процессе индивидуального развития организмов.
- Изучение вопросов влияния окружающей среды на формирование признаков в процессе индивидуального развития организмов.
- Изучение изменчивости как всеобщего свойства организмов, форм и причин этого явления.
Учащиеся делают вывод. Озвучивают цель и задачи генетики.
Таким образом генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости двух противоположных и вместе с тем неразрывно связанных между собой процессов, свойственных всему живому на Земле.
III. Закрепление пройденного материала.
Работа с терминологической картой
Терминологическая карта. Задание: Прочитайте определения понятий на карточке, выделите отличительные признаки, попробуйте дать свои формулировки понятий. Ген – участок молекулы ДНК, отвечающий за структуру определенной молекулы белка и определяющий возможность развития отдельного элементарного признака. Генотип – совокупность всех генов организма; совокупность наследственных признаков организма, полученных от родителей. Фенотип – совокупность признаков и свойств организма, проявляющаяся при взаимодействии генотипа и окружающей среды. Гомологичные хромосомы – парные хромосомы, одинаковые по форме, размерам, набору генов. Локус – участок хромосомы, в котором расположен ген. Альтернативные признаки – это взаимоисключающие, контрастные признаки (например, желтые и зеленые семена гороха). Часто один из альтернативных признаков является доминантным, а другой рецессивным. (см. ниже). Аллельные гены – пара генов, расположенных в одних и тех же локусах гомологичных хромом и контролирующих развитие контрастных альтернативных признаков. Каждый ген этой пары называется аллелью. Зигота – клетка, образующаяся при слиянии двух гамет (половых клеток) – женской (яйцеклетка) и мужской (сперматозоида). Содержит диплоидный (двойной) набор хромом. Гомозигота – зигота, имеющая одинаковые аллели данного гена (оба доминантные АА или оба рецессивные аа). Доминантный признак – преобладающий признак, проявляющийся в потомстве у гетерозиготных особей. Рецессивный признак – признак, который передается по наследству, но подавляется, не проявляясь у гетерозиготных потомков, полученных при скрещивании. Гамета – половая клетка организма, несущая один ген из аллельной пары. Гаметы содержат по одной хромосоме из каждой пары. Задание: Поработайте в паре, обсудите ваши сформулированные понятия, опросиьте друг друга. |
VI. Домашнее задание.
Параграф 35 и записи в тетради. Дать определение понятия гена, используя разные точки зрения. Вспомнить значения терминов из рубрики «Вспомните» параграфа 36.
Список литературы использованный при подготовке к уроку:
- Борисова Л.В. «Тематическое и поурочное планирование по биологии» К учебнику С.Г. Мамонтова, В.Б. Захарова, Н.И. Сонина «Биология. Общие закономерности. 9 класс». М.: Издательство «Экзамен», 2006, стр. 111–113.
- Гуменюк М.М. «Биология. 9 класс. Поурочные планы по учебнику С.Г. Мамонтова, В.Б. Захарова, Н.И. Сонина. Волгоград: Учитель, 2006, стр. 204–212.
- Козлова Т.А., Кучменко В.С. «Биология в таблицах. 6 – 11 класс. Справочное пособие. М.: «Дрофа», 2006, стр. 60–61.
- Пепеляева О.А., Сунцова И.В. «Поурочные разработки по общей биологии. 9 класс». М.: «Вако», 2006, стр. 94–97.