методическая разработка открытого занятия по теме "Изменчивость организма"
методическая разработка на тему

КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

СУДОМЕХАНИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ

ОТКРЫТОЕ ЗАНЯТИЕ

ПО БИОЛОГИИ
1 курс

«ИЗМЕНЧИВОСТЬ ОРГАНИЗМОВ»

Преподаватель биологии высшей категории

Абакумова А.И.

КЕРЧЬ

2011

Тема занятия:           Изменчивость организмов.

Тип занятия:             комбинированный

Цель занятия:            познакомиться со свойством живых организмов –

                        изменчивостью, изучить виды изменчивости,

                        выяснить причины изменения и влияния на живые

                        организмы.

Воспитательная цель: способствовать экологическому воспитанию

                        студентов, воспитывать чувство ответственности, за

                        влияние человечества на окружающую среду, бережного  

                        отношения к  живым организмам и своему здоровью.

Методы:                     работа с учебником, беседа, демонстрация, рассказ

Оборудование:          учебники Биология 10-11 класс,

                                   компьютер, таблица, слайды,

                                   видеофильм «Модификации и мутации »

                                   фотоснимки, рисунки.

Литература:            

1.   Кучеренко Н.Е., Вернес Ю.Г. Общая биология: учебник для учащихся

    10- 11 кл. сред. Общеобразоват. Шк.: Пер. с укр.К.: Генеза, 2001. – 448с.

2. Беляев Д.К. Общая биология: Учеб. Для 10-11 кл. сред. Шк. М.:  

     Просвещение, 1991. – 271 с.

3. Полянский Ю.И. Общая биология: Учеб. Для 10-11 кл. сред. Шк. М.: Просвещение, 1987. – 287 с.
4. Энциклопедия для детей. Т. 2. Биология. – 5-е изд., перераб. И доп./ Глав.ред М.Аксенова; М.:Аванта, 2004. – 704 с.
5. Богданова Т.Л. и др. Справочник по биологии.  Издательство «Научная

      мысль», 2002

6. Биологический энциклопедический словарик.  Под радакц. Гилярова М.С. Издательство «Советская энциклопедия», 1986.
7. Бугай О.В.  Биология в терминах, таблицах и схемах: Справочно-учебное

     пособие. – 3-е издательство, дополн. – Харьков: Веста. Издательство

     «Ранок», 2003, - 128 с.

8. Карузина И.П. Биология. Издательство 6-е, перераб. и дополн. М.,

     «Медицина». 1977, - 328

9. Основы общей биологии / Под ред.  Элибберта. - М.: Мир, 1982.- 437 с.
10. Общая биология: Пособие для учителей. / Под ред. акад. Дубинина Н.П. -

    М.: Освіта, 1980. - 335 с.

ХОД ЗАНЯТИЯ

I. Организационный момент.

 - приветствие студентов и преподавателя;

 - проверка присутствующих на занятии студентов;

 - проверка готовности аудитории и студентов к занятию.

II. Мотивация учебной деятельности.

     Беседа со студентами

Преподаватель:

          На предыдущих занятиях мы рассматривали свойство живых организмов-

наследственность. Давайте вспомним основные моменты предыдущих занятий.

1. Что за свойство живых организмов «наследственность»?

- Наследственность – способность организмов передавать свои признаки из поколения в поколение.

2. Что является единицей наследственности?

- Ген  является единицей наследственности всех живых организмов.  

3. Что такое «ген»?

- Ген – это участок молекулы ДНК, отвечающий за развитие какого-то признака организма.

4. Где находятся гены?

- Гены расположены в ядре клетки в хромосомах.

5. Как называется совокупность всех генов организма?

- Генотип.

6. Что такое «фенотип»?

- Фенотип – совокупность всех признаков организма.

7. Как связаны между собой понятия «генотип» и «фенотип»?

- Генотип определяет развитие фенотипа.

III. Восприятие и усвоение нового материала.

Преподаватель:

        Мы не просто так повторили с вами все эти понятия. Сегодняшнее наше занятие непосредственно связано со всеми этими терминами и понятиями.

Основное что мы усвоили на предыдущих занятиях:

- организмы имеют свойство наследовать признаки;

- признаки организма зависят от генотипа.

Сегодня на занятии мы узнаем:

- каким свойством еще обладают организмы,

- всегда ли внешние признаки зависят от генотипа.

Сообщение числа,  темы и цели занятия.

(запись студентами в конспект)

Задача нашего занятия:

1. Выяснить, каким свойством еще обладают организмы?

2. Определить виды этого свойства.

3. Выявить причины возникновения этого свойства у организмов.

К концу занятия мы должны будем заполнить таблицу на доске.

       Мир природы вокруг нас очень разнообразный. И только на первый взгляд кажется, что особи одного вида имеют одинаковый фенотип. Примером может служить стадо зебр или оленей, поляна ромашек или земляники и т.д. Стоит только внимательно рассмотреть особи одной популяции, и мы заметим множество отличий и разнообразия признаков.

Откуда же берутся эти разнообразия?

Рассмотрим такие примеры:

(работа студентов с учебником,  стр. 206)

Беседа со студентами

1. Представлено растение стрелолиста:

 - произраставшее на суше,

 - частично в воде,

 - полностью в воде.

Что происходит с растением?

- изменяется форма листа.

Почему растение меняет форму листьев?

- изменяется условие произрастания.

Какой фактор оказал влияние?

- наличие воды.

2. Представлена бабочка пестрокрыльница:

 - особи из кокона, развивающегося весной,

 - особи из кокона, развивающегося летом.

Чем отличаются данные особи?

- размерами, окраской.

Что в целом произошло с этими организмами?

- Они изменились.

Следовательно, организмы имеют способность изменяться. Это еще одно свойство.

(запись в конспект, заполнение таблицы на доске)

Изменчивость – способность организмов приобретать новые признаки и свойства.

Что является причиной изменения организмов? 

Рассмотрим следующие примеры.

Просмотр сюжета фильма «Модификации организмов»

(Студенты делают выводы о причинах изменения)

На все эти изменения оказывает влияние окружающая среда. В данных примерах изменения затрагивают только фенотип организма.

- У близнецов генотип идентичный, но проявился - по разному.

- Если мы пересадим растение стрелолиста из воды на сушу, у него начнут расти стреловидные листья.

Следовательно: эти изменения не затрагивают изменения генотипа.

                            Изменяются только внешние признаки.

Модификация – разнообразие фенотипа, возникающее под действием условий окружающей среды.

Пример:  растения,  размножающиеся  вегетативным путем;

- луковицами, клубнями, усами, черенками и т.д.

Произрастая в разных условиях дочерние организмы, будут иметь разные признаки.

Почему?

(студенты объясняют причины разнообразия признаков)

Факторы окружающей среды действуют по-разному:

- плодородие почвы, влажность, наличие солнечных лучей.

При этом генотип организма не меняется. Но в зависимости от действия условий окружающей среды, изменяется работа ферментов. Ферменты влияют на работу генов и их действие изменяется.

Могут ли модификации передаваться по наследству?

Пример:  загар у человека

(дискуссия студентов по вопросу)

Долгое время велись дискуссии о том, могут ли модификации передаваться по наследству. Немецкий ученый Август Вейсман на  протяжении многих поколений отрезал крысам хвосты, но у них в потомстве появлялись крысята с хвостами.

Доказал, что модификации не передаются по наследству.

Как показали исследования:

1. Модификации могут исчезать в течении жизни, если действие фактора прекратилось.

Пример: загар у человека

2. Модификации могут сохраняться до конца жизни.

Пример: рахит у детей

Просмотр слайдов.

Выступление студента с сообщением о рахите

Если модификации возникает на раннем стадии индивидуального развития особи, они могут сохраняться в течение всей жизни.

Примером такой модификации является развитие РАХИТА. В результате недостачи витамина Д во время развития зародыша, дети рождаются с нарушениями: искривление нижних конечностей, непропорционально большая голова, бледная кожа. Даже переболев, искривление ног сохранялось до конца жизни. Но у таких людей рождались совершенно здоровые дети при достаточном приеме витамина Д.

Пример: медоносная пчела

Выступление студента с сообщением о медоносной пчеле

Еще одним примером такой модификации является развитие личинок медоносной пчелы. Закладка личинок происходит равномерно, и все они имеют один генотип.

Но если личинка развивается в крупных сотах и питается молочком, из нее развивается царица (новая матка).

Если личинка питается пергой (смесь меда и пыльцы), из нее развивается недоразвитая самка – рабочая пчела, не способная размножаться.

Вывод по 1 вопросу:  изменения среды  →  изменение фенотипа

  Преподаватель:

  В настоящее время окружающая среда очень сильно изменилась. Сейчас мы уже    говорим об экологической проблеме, связанной в первую очередь с деятельностью человека. Как эти изменения сказываются на живых организмах, если окружающая среда выглядит следующим образом:

Просмотр слайдов о загрязнении окружающей среды

 В таких условиях изменяется не только внешние признаки. Эти изменения затрагивают и внутренние признаки - генотип. Это приводит к наследственным изменениям.

Наследственная изменчивость – затрагивает изменения наследственного материала.

Что происходит в клетках при таких изменениях?

Просмотр видеофильма

При таком изменении в клетках происходит изменение генотипа организма. А это приводит  к возникновению мутаций.

Мутации – это внезапно возникающие стойкие изменения генетического материала, приводящие к изменению признаков организма.

Основы учения о мутациях заложил голландский ученый Фуго де Фриз.

(Демонстрация фотографии)

Положения учения о мутациях.

- мутации возникают внезапно,

- мутации не имеют определенной направленности: положительные, отрицательные, нейтральные

- изменения, вызванные мутациями, стойкие и могут передаваться по наследству,

- одни и те же мутации могут повторяться.

В зависимости от того, какую часть генетического материала затронула мутация, выделяют несколько видов.

 1. ГЕНОМНЫЕ – связаны с кратным увеличением или уменьшением числа хромосом.

Пример: полиплоидия

Полиплоидия – кратное увеличение числа хромосом в несколько раз.

- увеличивается размер,

- повышаются качества и продуктивность,

- но снижается репродукция

Демонстрация слайдов: культурные растения,  полученные путем полиплоидии

У животных и человека полиплоидия встречается очень редко, приводит к формированию признаков не совместимых с жизнью

Демонстрация слайдов

Уменьшение числа хромосом приводит к процессам противоположным.

2. ХРОМОСОМНЫЕ – изменение числа или структуры хромосом в отдельных парах.

Оказывают значительное влияние на организм.

Пример: синдром Дауна

Демонстрация слайдов

Выступление студента с сообщением о синдроме Дауна

Синдром Дауна – одна из форм нарушения числа хромосом в паре.

При данной мутации возникает третья хромосома в 21 паре и тогда генотип человека    не 46 а 47 хромосом.

 Такая мутация сопровождается нарушением:

 -  в умственном развитии,

- меньшей продолжительностью жизни (до 30 лет),

- уменьшением размера головы, плоское лицо,

- косой разрез глаз, согнутые уши.

Синдром получил название в честь английского врача Джона Дауна, впервые его описавшего в 1866 году.

Пример: трисомия в 13 и 18 паре хромосом

Демонстрация фотографий

Пример: трисомия в 15 паре – развитие шестипалости

 Демонстрация фотографий

Пример: синдром кошачьего крика

Демонстрация фотографий

Выступление студента с сообщением о синдроме кошачьего крика

Синдром КОШАЧЬЕГО КРИКА объясняется выпадением участка хромосомы в 5 паре. При этом синдроме наблюдается:

- общее отставание в развитии,

- низкая масса при рождении,

- лунообразное лицо, маленькая голова,

- характерный плачь ребенка, напоминающий кошачье мяуканье.

причиной такого явления является недоразвитость гортани. Такие дети как правило умирают в раннем возрасте.

3. ГЕННЫЕ – изменения отдельных генов, нарушают последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК.

Просмотр видеофильма «Возникновение точечных мутаций»

При генных мутациях изменяются признаки организмов и надолго сохраняются в потомстве.

Пример: альбинизм

 Демонстрация слайдов

Выступление студента с сообщением об альбиносах

АЛЬБИНИЗМ – относится к генным мутациям.

Это результат мутации аминокислотного метаболизма.

У альбиносов отсутствует пигмент кожи, волос, радужной оболочки глаз.

Причиной такого явления является отсутствие фермента ТИРОЗИНОЗА, который необходим для нормального синтеза меланина (вещества, отвечающего за окраску тканей). Альбиносы имеют повышенную чувствительность к солнечному свету, который вызывает воспалительные заболевания кожи.

Пример: гемофилия

Выступление студента с сообщением о гемофилии

ГЕМОФИЛИЯ – нарушение процессов свертываемости крови.

Связана с мутацией аминокислот в хромосоме Х.

При этом заболевании возникает кровоизлияние в суставах, мышцах, внутренних органах, спонтанное или в результате травм,  хирургических вмешательств.

При гемофилии резко возрастает опасность гибели пациента от кровопотерь или кровоизлиянии в мозг.

Передаются такие мутации по женской линии, но болеют мужчины. Женщины – гемофилики умирают в начале полового созревания.

Пример гемофилии – цесаревич Алексей, который унаследовал эту болезнь от английской королевы Виктории.

Демонстрация схемы родословной цесаревича

В природе мутации ранее встречались очень редко: на 100 000 особей – 1 мутация.

Но в последнее время частота мутаций резко возросла.

Выясним причины возрастания мутаций.

 Просмотр видеофильма

Что же является причиной мутаций в современное время?

(студенты делают выводы на основе фильма)

- радиация,

- химическое загрязнение,

- загрязнение  тяжелыми металлами,

- физическое загрязнение излучениями сотовой связи,

- ультофеолетовое и рентгеновское излучение,

- вирусное заражение.

Все эти вещества называются мутагенами.

Поскольку мы являемся частью природы, эта проблема уже давно затронула здоровье и жизнь человека. Загрязняя окружающую среду мы подвергаем себя опасности, которая называется – мутация.

Вывод по 2 вопросу:  изменения среды  →  изменение генотипа

IV. Обобщение знаний.

Мы рассмотрели еще одно свойство живых организмов. Выяснили, какие типы оно имеет. И самое главное – определили причины.

Посмотрим на нашу таблицу.

Работа с таблицей, закрепление изученного материала.

(рассматриваем заполненную таблицу с низу вверх)

1. С чем связана современная экологическая проблема?

2. К чему приводит изменения окружающей среды?

3. Что такое мутации?

4. Что такое модификации?

5. К возникновению какого свойства приводят модификации и мутации?

V. Подведение итогов.

Преподаватель благодарит студентов за подготовку сообщений, участие в работе на занятии.

Выставляются оценки за сообщения, активную работу на занятии.