Конспект урока Наследственная изменчивость 9 класс


Наследственна изменчивость. Мутации.
Урок биологии в 9 классе.
Цель урока: раскрыть сущность мутационной изменчивости;
Задачи урока:
Образовательные:
- познакомить учащихся с принципами классификации мутаций; раскрыть причины мутационной изменчивости; выявить свойства и роль мутационной изменчивости;
Развивающие:
- развить у учащихся навыки работы с текстом;
- развить умение задавать вопросы, сравнивать, делать выводы, анализировать;
Воспитательные:
- сформировать у учащихся диалектико-материалистическое мировоззрение, правильное отношение к окружающему миру, формирование у них понимания единства живой природы и своего места в ней, воспитание умения работать в коллективе.
Тип урока: изучение и первичного закрепление знаний;
Средства обучения: мультимедийный проектор, дидактический материал, компьютерная презентация «Мутационная изменчивость».
Методы обучения: репродуктивные (рассказ, эвристическая беседа), частично-поисковые (работа с дидактическим материалом).
Стратегия ЗХУ.
Приемы: прогнозирование, чтение с пометками.
Стадия вызова.
Продолжительность – 5 минут.
Вступительное слово учителя
Я предлагаю вам послушать отрывок из сказки «Конек - горбунок». Послушайте и выскажите свое предположение, какое свойство живых организмов описал автор сказки.
Вдруг о полночь конь заржал…
Караульщик наш привстал,
Посмотрел под рукавицу
И увидел кобылицу.
Кобылица та была
Вся, как зимний снег бела,
Грива – в землю, золотая,
В мелки кольца завитая.
Все вы помните, что Иван поймал кобылицу, и она в обмен на свободу пообещала родить ему двух коней.
Что ж он видит? – Прекрасивых
Двух коней золотогривых.
В мелки кольца завитой,
Хвост, струится золотой.
Да игрушечку – конька
Ростом только в три вершка,
На спине с двумя горбами
Да с аршинными ушами.
Выслушиваются мнения учащихся о предполагаемом свойстве. Учитель задает наводящие вопросы по поводу рождения трех коней – братьев. Формулируется тема урока «Изменчивость. Наследственная изменчивость».
Учитель предлагает приступить к заполнению таблицы ЗХУ (Приложение 1) .
– Вспомните все, что вы знаете о наследственности, об изменчивости. Обсудите информацию в группах и запишите ее в таблицу, в колонку «Знаю».
Социализация. Один человек зачитывает, а другой записывает на доске в колонке «Знаю».
Подумайте, на какие вопросы о наследственной изменчивости, а именно о мутациях, вам интересно было получить ответы, и запишите в колонку таблицы «Хочу узнать». Для работы можно воспользоваться вопросительными словами: Как? Что? Где? Почему? Каким образом? Для чего? Можно ли? Какое? И другие. Обсудите в группах свои вопросы и запишите наиболее интересные для всей группы.
Озвучиваются составленные учениками вопросы. Учитель записывает их на доске, в графу «Хочу узнать».
Вместе с учащимися выстраивается логика изучения темы:
1.Определение мутации (возможный вопрос: Что такое мутация?.) 2.Классификация мутаций: геномные, хромосомные , генные (возможный вопрос : Какие бывают мутации? Где возникают мутации ?Почему возникают мутации?).
3.Характеристика мутаций.
4.Мутагенные факторы (возможный вопрос : из-за чего возникают мутации? Как часто возникают мутации? Почему возникают мутации?)5.Значение мутаций? (возможный вопрос :Где используются мутации? Для чего используют мутации?)4.Свойства мутаций.
Стадия содержания
Продолжительность этапа – 32 минуты.
Учитель предлагает классу осуществить поиск ответов на сформулированные ими вопросы с помощью чтения текста.
Учащиеся читают текст (Приложение 2) . По ходу чтения делают пометки «ν» - уже знал, «+» - новое, нашел ответ, «-» - непонятно, нужно спросить, обсудить.
После чтения проводится беседа по пометкам: на какие вопросы нашли ответы, что было непонятно? Учитель еще раз останавливается на характеристике мутаций. При помощи презентации еще раз кратко повторяются виды мутаций и приводятся примеры.
Учитель предлагает сделать общие выводы по первому этапу работы и записать их в графу «Узнал» (учащиеся сделали следующие записи: 1.мутации - ,2. виды мутаций: …, 3. Геномные- …, 4. Хромосомные - …, 5. Генные -…)Учитель предлагает высказать свои предположения о том, почему возникают мутации, от чего зависит частота появления мутаций?(учащиеся отвечают: способность к изменчивости это свойство гена, внешняя среда влияет на частоту мутаций). Предлагается прослушать сообщение «Мутагенные факторы» приготовленное одним из учащихся.
После прослушивания сообщения, учитель предлагает учащимся индивидуально составить схему «Мутагенные факторы» и записать в графе «Узнал». Затем обсудить в группах, составить общую схему на отдельном листе (Приложение 3)
Афиширование полученных схем. Учащиеся вывешивают схемы на доске в графе «Узнал». Комментарии представителей групп.
Учитель предлагает учащимся высказать свои предположения о значении мутаций.
Предположения учащихся проверяются и дополняются путем чтения текста (Приложение 4 «Значение мутаций»). Делаются записи в графе «Узнал».
Стадия рефлексии
Продолжительность 8 минут.
Учитель предлагает мысленно вернуться к сказке и высказать свое мнение о том:
- какое свойство живого описывается в сказке «Конек - горбунок»?
- к какому виду наследственной изменчивости можно отнести этот пример?
- дайте характеристику данному виду мутации ( рецессивная, не летальная, возможно хромосомная или геномная).
- назовите причины рождения «конька - горбунка» (перечисляются мутагенные факторы: удобрения, ядохимикаты и т.д.).
2. Учащимся предлагается решить тест «Наследственная изменчивость» (Приложение 5). После решения теста проводится самопроверка по ответам (Приложение 6) и выставляется оценка.
3. Подведение итогов урока
Домашнее задание
1.Учитель предлагает дома поискать ответы на оставшиеся вопросы.
2. ( На отдельных листах) «ПИСЬМО В БУДУЩЕЕ»
«Прожив и прочувствовав» сегодняшний урок, напишите письмо своему будущему ребенку, о том, что он должен знать, что делать, как себя вести, чтобы снизить риск мутаций у себя и будущих потомков

Приложение 1
Тема урока …………………………………………………………………………………………………………………………..
Знаю Хочу узнать Узнал
Наследственность- Что Мутации -
Виды мутаций:
Изменчивость - КакиеГеномные мутации -
Изменчивость Где Хромосомные мутации -
Почему Генные мутации -
Свойства модификаций: Из-за чего Мутагенные факторы
1. 2 3 4 Для чего Как Приложение 2
Наследственная изменчивость.
Различают два вида наследственной изменчивости – комбинативную, и мутации.
Комбинативная изменчивость
Комбинативная изменчивость связана с образованием у потомков новыx сочетаний генов в генотипах, формирующихся в результате перекомбинации генов и перекомбинации хромосом в процессе полового размножения. Вспомните, что новые комбинации групп сцепления генов возникают вследствие: не-зависимого расхождения гомологичных хромосом в анафазе первого деления мейоза и их случайного сочетания при оплодот-ворении, могут быть также резуль-татом кроссинговера. Таким образом, в процессе комбинативной изменчивости молекулярная структура генов не изменяется, однако новые сочетания аллелей в генотипах приводят к появлению организмов с новыми фенотипами.
Мутационная изменчивость
Мутации — это случайно возникшие стойкие изменения геноти-па, затрагивающие целые хромосомы, их части или отдельные гены. Они могут быть и полезны, и вредны, и нейтральны для орга-низмов.
Организм, приобретший новый признак или ряд признаков, тем самым изменивший свой фенотип в результате мутации, называют мутантом.
Мутации характеризуются рядом свойств: 1) возникают внезапно, скачкообразно, ненаправленно — мутировать может лю-бая часть гена, приводя к изменению самых разнообразных признаков; 2) сходные мутации могут возникать неоднократно; 3) по проявлению в фенотипе могут быть доминантными и рецессивными, полезными и вредными; 4) передаются из поколения в поколение, т.е. наследуются.
Изменения наследственного материала половых клеток на-зывают генеративными мутациями, а клеток тела- соматическими. Последние, могут наследоваться только при вегетативном размножении организмов. По характеру изменения генетического материала различают геномные, хромосомные и генные мутации.
Геномные мутации. Геномными- называют мутации, приводящие к изменению числа хромосом. Различают два типа таких мутаций: полиплоидию и гетероплоидию (анеуплоидию).
Наиболее распространенным типом геномных мутаций является полиплоидия — кратное изменение числа хромосом. У полиплоидных организмов гаплоидный (n) набор хромосом в клетках повторяется не 2 раза, как у диплоидов, а 4 — 6 раз, иногда значительно больше — до 10 — 12 раз.
Возникновение полиплоидов связано с нарушением митоза или мейоза. В частности, нерасхождение гомологичных хромосом в мей-озе, приводит к формированию гамет с увеличенным числом хромо-сом. У диплоидных организмов в результате такого процесса могут образоваться диплоидные. (2n) гаметы.
Полиплоидные виды растений довольно часто обнаруживаются в природе; у животных полиплоидия редка. Некоторые полиплоид-ные растения характеризуются более мощным ростом, крупными размерами и другими свойствами, что делает их ценными для гене-тики-селекционных работ.
Гетероплоидия, или анэуплоидия, возникает вследствие уменьшения или увеличения числа хромосом на одну, две или более. Причиной изменения числа отдельных хромосом является не расхождение хромосом при гаметогенезе. В результате появляются гаметы, в которых некоторые хромосомы либо отсутствуют, либо, представ-лены в двойном количестве. Особи, образующиеся из таких гамет характеризуются измененным числом хромосом в кариотипе. Различают моносомию (2п-1, т.е. меньше на одну хромосому), трисомцю (2п+1, т.е. больше на одну хромосому) .
Часто изменение числа хромосом обусловливает нарушение развития и летальность. Это, видимо, связано с тем, что геномные мутации значительно изменяют баланс генов и тем самым нарушают процесс индивидуального развития организма. Например, лишние Х-хромосома или 21-я хромосома у человека вызывают тяжелое заболевание – синдром Дауна, а отсутствие одной Х хромосомы – синдром Шершевского – Тернера.
Хромосомные мутации. Хромосомные мутации — это пере-стройки хромосомы, характеризуются изменениями положения участков хромосом. Многие из хромосомных мутаций доступны изучению под микроскопом. Пути изменения структуры хромосом разнообразны. Участок хромосомы может удвоиться или, наоборот, выпасть, он может переместиться на другое место и т. д. Рассмо-трим основные типы хромосомных мутаций:
Некоторые виды хромосомных мутаций
ABCDEF Нормальный порядок генов
АBCDE … Делеция (утрата)
ABCDEFF Дупликация (Удвоение )ABCFED Инверсия (Поворот на 180)
ABCD… KLMNEF Транслокация (Перемещение участка на негомологичную хромосому)
Хромосомные перестройки возникают в результате образо-вавшихся, при мутагенном воздействии разрывов хромосом, после-дующей утраты некоторых фрагментов и воссоединения частей хромосомы в ином порядке по сравнению с нормальной хромосо-мой. Хромосомные мутации приводят к изменению функционирова-ния генов. Они играют серьезную роль в эволюционных преобразо-ваниях видов.
Генные, или точковые, мутации, как правило, затрагивают единичные гены и образуются наиболее часто. С ними связано большинство изменений морфологических, биохимических и физиологических признаков организма. Генные мутации возника-ют в результате замены одной или нескольких пар нуклеотидов в структуре ДНК на другие, выпадения или добавления пар нуклеотидов, что ведет к нарушению порядка считывания информации.
В итоге происходит изменение в транскрипции PHK и синтезе белков, что, в свою очередь, обусловливает появление новых или измененных признаков.
Вследствие ген-ной мутации, образуются новые аллели. Это имеет важное эволю-ционное значение.
Некоторые виды точковых мутаций
Г Ц Г АЦЦ ЦАТ Т Г Г ...
Ц ГЦ Т Г Г ГТА А ЦЦ... Исходная последовательность ДНК
Г Ц Г А~Т~Ц Ц А Т Т Г Г ...
Ц ГЦ Т~А~Г Г Т А А ЦЦ... Замена пары Ц-Г на Т-А Г Ц Г АЦЦ ~ТЦА Т ТГ Г Ц ГЦ Т Г Г ~АГ Т AAЦ Ц.. Вставка Т -А (обратите внимание на сдвиг рамки считывания гене-тического кода)
ГЦ . А ЦЦ Ц АТ Т ГГ...
ЦГ . Т Г Г Г ТА А ЦЦ... Выпадение Г-ЦПриложение 3
МУТАГЕННЫЕ ФАКТОРЫ
Приложение 4
Значение мутаций для эволюции, селекции и медицины.
Основы понимания роли мутаций в эволюции были заложены работами советского генетика С. С. Четверикова, английских учёных Дж. Холдейна и Р. Фишера и американского учёного С. Райта, положивших начало развитию эволюционной генетики. Было показано, что все наследственные изменения, служащие материалом для эволюции, обязаны мутациям. Мутагенный фактор приводит к возникновению разнообразных мутаций, сами по себе мутации не имеют приспособительного характера, однако постоянно возникающие мутации служат резервом наследственной изменчивости, который позволяет естественному отбору сохранять носителей тех мутаций, которые оказываются полезными в данной обстановке (например, светлая кожа у европеидов). При этом мутации, бывшие в одних условиях вредными или нейтральными, могут оказаться полезными в изменившихся условиях. Наибольшее значение для эволюции имеют генные мутации.
Полиплоидия играет большую роль в эволюции растений; при этом, помимо репродуктивной изоляции, она в ряде случаев восстанавливает плодовитость бесплодных межвидовых гибридов.
С разработкой способов искусственного мутагенеза открылась возможность значительного ускорения селекции. Для того чтобы иметь больше мутантных форм можно, воздействуя мутаге-нами, повышать частоту мутаций. Таким образом, у селекционера появилась возможность отбирать подходящих для его целей мутантов. В 1930 советские учёные А. А. Сапегин и Л. Н. Делоне впервые применили ионизирующую радиацию в селекции пшеницы. В дальнейшем методами радиационной селекции были выведены новые высокоурожайные сорта пшеницы, ячменя, риса, люпина и др. с.-х. растений, ценные штаммы микроорганизмов, используемых в промышленности.
Геномные мутации, хромосомные перестройки и генные мутации — причина многих наследственных заболеваний и врождённых уродств у человека. Поэтому ограждение человека от действия мутагенов — важнейшая задача. Огромное значение в этом отношении имело запрещение испытаний ядерного оружия в атмосфере, загрязняющих окружающую среду радиоактивными веществами. Очень важно тщательное соблюдение мер защиты человека от радиации в атомной индустрии, при использовании радиоактивных изотопов, рентгеновских лучей и т. п. Необходимо изучение возможного мутагенного действия различных новых лекарственных средств, пестицидов, химических препаратов, применяемых в промышленности, и запрещение производства тех из них, которые окажутся мутагенными.
Приложение 5
Тест. «Наследственная изменчивость»
Выберите один правильный вариант ответа:
1. Наследственная изменчивость бывает двух видов
а) комбинативной и мутационной
б) мутационной и генотипической
в) комбинативной и фенотипической
г) модификационной и комбинативной
2. Мутации возникают вследствие
а) случайных комбинаций генов
б) возникновения разных наборов хромосом
в) изменения структуры генов
г) случайных комбинаций хромосом
3. Мутация, обусловленная заменой одного или нескольких нуклеотидов в гене, называется
а) нуклеотидной
б) генной
в) хромосомной
г) генеративной
4. Какое из явлений можно отнести к геномной мутации?
А) возникновение серповидно – клеточной анемии;
б) появление полиплоидной формы картофеля;
в) появление в потомстве особи – альбиноса.
5. Перемещение гена или участка хромосомы из одного локуса в другой называется :а) делеция; б) транслокация; в) дупликация; г) инверсия
6. Определите среди указанных примеров мутационную изменчивость.
А) на одной грядке при хорошем уходе томат дал крупные плоды, а на грядке при плохом уходе – мелкие.
Б) наступили холода – мех у зайцев стал гуще.
В) у одного растения табака душистого из почки вырос необычный побег с красивыми полосатыми листьями.
Г) на хорошо удобренной почве капуста дает крупные кочаны, а на бедной почве – маленькие
II. Закончите предложения:
7. Вещества, способные вызывать мутации, называются …………..
8. Мутационная и комбинативная изменчивость относятся к ………..
Приложение 6
Ответы:
1. а, 2.в, 3.б, 4.б, 5 в, 6 в,
7. мутагенами, 8. наследственной изменчивостью
Критерии оценивания: 8 баллов – «5»,
6-7 баллов – «4»,
4-5 баллов – «3»,
менее 4 баллов – «2».

Приложенные файлы


Добавить комментарий