Дидактическая цель: создать условия для изучения и осмысления блока новой учебной информации.
Цель урока: изучить явление наследственной изменчивости, ее закономерности и эволюционный смысл
Задачи:
- Образовательная: рассмотреть виды мутационной изменчивости, их материальную основу; раскрыть сущность факторов, вызывающих мутации; определить значение наследственной изменчивости для эволюции и селекции.
- Развивающая: продолжить формирование научных представлений об основных свойствах живых организмов наследственности и изменчивости; умении объяснять эти свойства на основе полученных знаний;
Тип урока: комбинированный.
Метод проведения: самостоятельная работа, рассказ, беседа, демонстрация, тестирование
Требования согласно программе:
Ученик должен
- иметь представления о механизмах возникновения мутаций;
- знать определения “наследственность”, “изменчивость”, “мутация”, “полиплоидия” и др.;
- уметь объяснять явления наследственной изменчивости на основе цитологических и генетических знаний.
Новые понятия:
наследственная изменчивость, мутация, мутагенные факторы.Методическое обеспечение:
- таблицы по общей биологии “Наследственная изменчивость”;
- дидактический материал для проведения тестового задания (приложение 1) Модификац. изменчивостьть.Тест.doc
- приложение: Мутационная изменчивость.ppt рабочий лист (приложение 2) Рабочий лист.doc
Ход урока
1. Организационный момент.
Приветствие; подготовка класса к работе.
2. Проверка знаний учащихся.
Метод: тестирование (приложение 1).
3. Мотивация учебной деятельности.
Сообщение темы, цели урока.
4. Изложение нового материала.
План
1. Изменчивость как свойства живых организмов.
2. Видлы изменчивости.
3. Наследственная изменчивость, ее значение.
4. Мутационная изменчивость.
5. Мутагенные факторы.
5. Сообщение домашнего задания.
Глава 15,П.41, стр.196-200; вопросы 1-5
6. Подведение итогов урока.
1. Оценить степень реализации поставленных целей.
2. Оценка работы учащихся на уроке.
7. Закрепление изученного материала.
В чем заключается эволюционный смысл наследственной изменчивости?
1. Изменчивость как свойство живых организмов.
Что такое изменчивость? Что она обуславливает? Каковы причины изменчивости?
На прошлом уроке мы познакомились с одной из форм изменчивости - это ненаследственная изменчивость (модификационная). Чем она характеризуется? Какой носит характер? Выполнение теста (приложение 1). А сегодня нам предстоит изучить еще одну форму изменчивости - это наследственная изменчивость.
Выполнение задание №1 в “Рабочем листе”, колонка 1 (Приложение 2)
Наследственная изменчивость (генотипическая, неопределенная) – обусловлена возникновением новых генотипов и приводит, как правило, к изменению фенотипа.
2. Виды наследственной изменчивости (слайд 3)
- мутационная
- комбинативная
- соотносительная
3. Мутационная изменчивость (слайд 4)
Мутационная изменчивость является результатом мутаций.
Мутация (от лат. “mutazio” - изменение, перемена) –наследственное изменение генотипа (это изменение наследственного материала, приводящее к появлению новых признаков организма, способных передаваться последующему поколению. Термин “мутация” ввел в науку в 1901 г. Голландский генетик Г.де Фриз, описавший самопроизвольные мутации у растений.
Мутации – это закономерность или парадокс?
Примеры мутаций ( слайд 5)
Мутации - это стойкие изменения затрагивающие как целые хромосомы, их части, отдельные гены. Чаще всего, мутации это мелкие, едва заметные отклонения от нормы.
Дарвин назвал наследственную изменчивость неопределенной (индивидуальной), подчеркивая ее случайный и относительно редкий характер.
Мутации являются источником генетического разнообразия, составляя резерв наследственной изменчивости.
Классификация мутаций (слайд 7)
- по характеру проявлению
- по месту возникновения
- по уровню возникновения
1. По характеру проявления:
проявления бывают доминантными и рецессивными. Мутации нередко понижают жизнеспособность или плодовитость. Мутации, резко снижающие жизнеспособность, частично или полностью останавливающие развитие, называют полулетальными а несовместимые с жизнью — летальными.( слайд 8,9)
2. По месту возникновения:
Мутация, возникшая в половых клетках, не влияет на признаки данного организма, а проявляется только в следующем поколении. Такие мутации называют генеративными. Если изменяются гены в соматических клетках, такие мутации проявляются у данного организма и не передаются потомству при половом размножении. Но при бесполом размножении, если организм развивается из клетки или группы клеток, имеющих изменившийся — мутировавший — ген, мутации могут передаваться потомству. Такие мутации называют соматическими (слайд10,11)
3. По уровню возникновения:
Генные (точковые) мутации, связаны с изменениеЕномныем последовательности нуклеотидов в молекуле ДНК. Мутантный ген способствует возникновению новых аллелей, что имеет важное эволюционное значение.( слайд 12,13)
Хромосомные мутации связаны с изменением структуры хромосом. Существуют следующие виды перестроек хромосом: отрыв различных участков хромосомы, удвоение отдельных фрагментов, поворот участка хромосомы на 180° или присоединение отдельного участка хромосомы к другой хромосоме. Подобное изменение влечет за собой нарушение функции генов в хромосоме и наследственных свойств организма, а иногда и его гибель (слайд 14)
Геномные мутации- мутации , в результате которых происходит изменении числа хромосом .Они возникают в результате нарушения митоза или мейоза.
В зависимости от характера изменения числа хромосом различают:
Полиплоидию – увеличение числа хромосом, кратное гаплойдному набору: триплоид (3n),тетраплоид (4n). Полиплоидия чаще наблюдается у простейших и у растений. Гетероплоидию (анеуплоидию) – увеличение или уменьшение числа хромосом, некратное гаплоидному набору ( слайд 15, 16, 17, 18,19).5. Мутагенные факторы ( слайд 20,21)
Спонтанные мутации - возникают при нормальных условиях жизни, зависят от внешних и внутренних факторов, возникают в соматических и генеративных клетках .
Индуцированные мутации - это искусственное получение мутаций с помощью мутагенов различной природы. Впервые способность ионизирующих излучений вызывать мутации была обнаружена Г.А. Надсоном и Г.С. Филлиповым. В 1927 году американским ученым Джозефом Мюллером было доказано, что частота мутаций увеличивается с увеличением дозы воздействия. Ученые полагают, что факт наследования мутаций вызывает определенные опасения, поскольку это может увеличить риск развития рака. Азиатов от алкоголизма защищает ген-мутант. Почему процент алкоголиков в азиатских странах значительно ниже, чем в странах, где основную часть населения составляет так называемое белое население.
Факторы среды, вызывающие появление мутаций называются – мутагенами.
Различают:
Физические мутагены
- ионизирующее и ультрафиолетовое излучение;
- чрезмерно высокая или низкая температура;
Химические мутагены
- нитраты, нитриты, пестициды, никотин, метанол, бензпирен.
- некоторые пищевые добавки, например, ароматические углеводороды;
- продукты переработки нефти;
- органические растворители;
- лекарственные препараты, препараты ртути, иммунодепрессанты .
Биологические мутагены
- некоторые вирусы (вирус кори, краснухи, гриппа)
- продукты обмена веществ (продукты окисления липидов);
Свойства мутации (слайд 22)
- мутации наследственны, т.е. передаются из поколения в поколение.
- мутации возникают внезапно (спонтанно), ненаправленно.
- мутации не направлены – мутировать может любой локус, вызывая изменения как незначительных, так и жизненно важных признаков в любом направлении.
- одни и те же мутации могут возникать повторно.
- мутации индивидуальны, т.е. возникают у отдельных особей.
- мутации могут быть полезными ,вредными, нейтральными; доминантными и рецессивными.
Значение мутаций
Служат резервом наследственной изменчивости (сохраняются в популяции в скрытом-рецессивном) виде, являются материалом для эволюции.
Причина многих наследственных заболеваний и уродств.
Индуцированные мутации “поставляют” материал для искусственного отбора и селекции.
Закрепление изученного материала.
Каково значение наследственной изменчивости для человека?
Здоровье нынешних будущих поколений людей в значительной степени зависит от того, какой генетический груз получен в наследство от предыдущих, какое количество мутаций накоплено человечеством. Проблема заключается в том, что ускорение частоты мутаций ведет к увеличению числа особей с врожденными дефектами и вредными отклонениями, передающимися по наследству. В связи с этим одна из важнейших задач охраны природы и обеспечение генетической безопасности человека – мониторинг окружающей среды и выявление загрязнителей, обладающей мутагенной и канцерогенной активностью.