Цель урока:
- Закрепить и углубить базовые генетические знания.
- Продолжить формирование умений применять знания генетических закономерностей.
- Ввести понятие методов изучения наследственности человека, показать их применение на практике.
Оборудование: компьютерная презентация: “Методы изучения наследственности человека”, созданная группой учащихся.(Приложение №1)
Предварительная подготовка:
- Изучение литературы, подготовка сообщений учащимися и создание мини-презентаций по одному методу изучения.
- Исследовательская работа: определение частоты распространения гена леворукости в популяции на примере мини-популяции лицея, составление родословных учащимися.
- Окончательное оформление презентации.
План урока
- Постановка цели урока.
- Вступительное слово учителя о значимости изучения наследственности человека
- Рассказ учащихся о каждом методе с демонстрацией соответствующих слайдов и обсуждением возникающих вопросов:
1) Генеалогический метод.
Анализ закономерностей передачи признаков человека на основе составления родословных называют генеалогическим методом. Этот метод возможен лишь в случаях, когда точно известны родители и предки носителя того или иного признака, который необходимо проанализировать.
Применением этого метода доказано, что у человека одни признаки контролируются как доминантные, другие – как рецессивные.
Генеалогический метод не только даёт возможность объяснить появление нежелательного признака, но и служить целям диагностики степени риска в генетических ситуациях
Обсуждение:
Наследование гена гемофилии по родословной семьи Романовых.
Ответить на вопросы
– Можно ли по родословной определить тип наследования признака (доминантный или рецессивный)?
– Наследование каких ещё признаков можно определить по родословным?
Исследование по родословной А.С.Пушкина:
– Возможно ли, чтобы от первого брака Абрама Ганнибала родилась белая дочь Поликсена?
– Могли ли Пушкину передаться от матери доминантные гены?
– Были ли сходны своими личностными характеристиками мать и отец поэта?
– Как на личности самого А.С.Пушкина и на его творчестве отразились наследственные признаки, переданные родителями и другими родственниками?
(Используются материалы урока: “Исследование генеалогического древа рода А.С.Пушкина. Автор-составитель М.В.Высоцкая).
– Как самостоятельно можно составить свою родословную? (примеры родословных, составленных учащимися).
2) Близнецовый метод
Изучение близнецов даёт много сведений о роли генотипа и среды в развитии конечных фенотипических признаков. Близнецы бывают одно– и разнояйцевые.
Однояйцевые близнецы полностью схожи, они всегда одного пола и имеют общий генотип Разнояйцевые, в сущности ничем не отличаются от обычных братьев и сестёр.
Близнецовый метод позволяет с наибольшей точностью выяснить наследственную предрасположенность человека к ряду заболеваний: шизофрения, туберкулёз, рахит
Ответит на вопросы:
– Какие сведения о наследовании признаков можно получить с помощью близнецового метода?
3) Цитогенетический метод.
Цитогенетика (от цито– и генетика), наука, изучающая закономерности наследственности во взаимосвязи со строением и функциями различных внутриклеточных структур. Основной предмет исследований цитогенетики — хромосомы, их морфология, структурная и химическая организация, функции и поведение в делящихся и неделящихся клетках.
Использование цитогенетического метода позволяет изучать морфологию хромосом и кариотипа, определять генетический пол, диагностировать различные хромосомные болезни, связанные с изменение числа или структуры хромосом.
Метод позволяет изучать процессы мутагенеза (процесс возникновения наследственных изменений – мутаций) на уровне хромосом и кариотипа. Применение его в медико-генетическом консультировании для целей пренатальной диагностики хромосомных болезней позволяет путем своевременного прерывания беременности предупредить появление потомства с грубыми нарушениями развития
Ответить на вопросы
– Что исследуется при этом методе?
– Какие характеристики наследственности можно узнать при применении этого метода?
4) Популяционно-статистический метод.
Метод основан на исследовании наследственных признаков в больших группах населения. С его помощью изучается частота генов в популяции, включая частоту наследственных болезней.
Этот метод является главным в популяционной генетике. В основе этого метода лежат задачи изучения генетического состава человеческих популяций. Он позволяет выяснить распространение отдельных генов в человеческих популяциях. Популяционный метод выявляет долю индивидуальной изменчивости людей в пределах той или иной общности (популяции).
Исследовательская работа:
Статистическая обработка распространения гена леворукости в лицее по формуле Харди-Вайнберга исходя из стабильности популяции – как пример применения метода.
Ответить на вопросы:
– При каких условиях возможно изменение частоты встречаемости гена в популяции?
5) Биохимический метод.
Этот метод заимствован из биохимии и широко используется при изучении обмена веществ. Изменение генотипа приводит к нарушению сложной цепи биохимических реакций.
Наследственные болезни обмена веществ подразделяются на болезни: углеводного обмена (сахарный диабет) и обмена аминокислот, липидов, минералов и др. ( альбинизм, фенилкетонурия)
Хорошо изучен обмен аминокислот фенилаланина и тирозина. Сейчас хорошо изучены три наследственные аномалии, связанные с нарушением обмена этих аминокислот:
- Альбинизм. У альбиносов отсутствует именно фермент тирозиназа (белок– медь)
- Фенилкетонурия. Эта болезнь вызывается блокированием синтеза тирозина из фенилаланина, что приводит к тяжёлому заболеванию умственной отсталости у детей. Удаляя из рациона ребёнка фенилаланин, можно значительно облегчить течение .той болезни.
- Сахарный диабет. Эта болезнь в большинстве случаев наследственна. Она вызвана неспособностью клеток поджелудочной железы вырабатывать инсулин
Ответить на вопросы:
– Как наследуется ген альбинизма?
– Какое значение для жизнедеятельности организма имеют нарушения обмена веществ?
Заключение. Подведение итогов.
В работе в ходе всего урока используется презентация по теме, выполнена учащимися (Приложение №1)