Урок по теме: «Г.Мендель и основные закономерности генетики»

Человек в современном обществе должен владеть методикой поиска информации и уметь активно работать с нею. Он должен научиться выдвигать гипотезы, проверять их, анализировать и обобщать результаты своей деятельности, а затем и представлять их своим коллегам, используя современные информационные технологии. Информационные технологии – это совокупность современной компьютерной техники, средств телекоммуникационной связи, инструментальных программных средств, обеспечивающая интерактивное программно-методическое сопровождение обучения (мультимедийные учебники на основе гипертекста, базы данных, обучающие интернет-сайты).

Одним из эффективных методов выработки необходимых для этого навыков у учащихся являются мультимедийные продукты. Так, например, программа Power Point позволяет представлять необходимую информацию в виде слайдов с анимациями и звуковыми эффектами. Одним из преимуществ данной программы является простота (работе с нею легко обучаются даже пятиклассники) при достаточной эффектности создаваемых слайдов.

В школьной практике информационные технологии применяются в процессе обучения для контроля знаний и в лабораторном практикуме, используются как иллюстративное средство при объяснении нового материала. Большую помощь они могут оказать и в самообразовании.

В своей работе я использую мультимедийные методы обучения (анимационные, слайдовые) как других авторов, так и собственные. В старших классах я применяю компьютерные технологии для иллю-стрирования учебного материала. Использование мультимедийных технологий (способ подготовки электронных документов, включающих визуальные и аудиоэффекты, мультипрограммирование) планируется в соответствии с темой занятия.

Сегодня имеется множество учебных компьютерных программ разных типов. Электронные справочники и энциклопедии – хорошее средство для поиска и отбора материалов при подготовке рефератов и индивидуальных проектов. У демонстрационных программ отсутствуют обратная связь (интерактивность), и ученик выступает в роли пассивного слушателя, что снижает эффективность обучения. Средства моделирования и конструирования позволяют моделировать реальные и абстрактные процессы, думать, размышлять, выбирать варианты. Электронные учебники содержат большой объем информации, дают возможность протестировать себя, получить справку, но и в них нет достаточной методической проработки тем.

В качестве примера урока, на котором целесообразно использование информационных технологий в учебно-воспитательном процессе, предлагается открытый урок «Г.Мендель и основные закономерности генетики».

Цели и задачи урока

Образовательные: обобщение и систематизация программного материала; формирование навыков и умений по решению генетических задач; ознакомление с правилами решения задач по генетике.

Воспитательные: развивать самостоятельность, воспитывать интерес к предмету и потребность в приобретении знаний, воспитывать чувство взаимовыручки и взаимопомощи.

Развивающие: развивать умение выделять главное, сравнивать, делать правильные выводы, логически мыслить, развивать эмоции учащихся и познавательный интерес к изучению проблем генетики.

Оборудование: альбом с иллюстрациями, электронное учебное пособие «1С: Репетитор», дидактический программный продукт (презентация), иллюстрированные карточки с задачами по генетике.

ХОД УРОКА

1. Организационный этап. Постановка цели и мотивация учебно-познавательной деятельности.

Учитель. На сегодняшнем уроке мы с вами должны ликвидировать пробелы в знаниях, обобщить и систематизировать материал программы, а также обсудить вопросы, которые обычно вызывают затруднения, особенно при подготовке в вуз. Чем глубже вы изучаете предмет, тем больше вопросов у вас возникает. И на сегодняшнем уроке по теме: «Г.Мендель и основные закономерности генетики» мы постараемся ответить на часть из них. Для этого обратимся к просмотру анимации и приготовимся отвечать на вопросы

http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/000004f2-1000-4ddd-523d-580046bc4335/195.swf моногибридное и дигибридное скрещивание

2. Актуализация знаний (фронтальный опрос)

1. Что такое наследственность?

(Ответ. Наследственность – это способность организмов передавать следующим поколениям свои специфические признаки и особенности развития.)

2. Каковы материальные основы наследственности?

(Ответ. Материальные основы наследственности – ДНК и РНК, ген – участок молекулы ДНК, содержащий информацию о первичной структуре одного белка (это единица генетической, или наследственной, информации).)

3. Что такое гибридизация?

(Ответ. Гибридизация – это скрещивание особей с контрастными, альтернативными, признаками.)

4. Какие гены называются аллельными?

(Ответ. Аллельные гены (аллели) – это разные формы одного и того же гена, расположенные в одних и тех же участках (локусах) гомологичных хромосом и отвечающие за развитие одного признака (окраска, рост и т.д.). Гомологичные хромосомы – это хромосомы, сходные по строению и несущие одинаковые гены.)

5. Что такое доминантные и рецессивные признаки?

(Ответ. Доминантный признак (лат. dominantus – господствующий) – признак одной из родительских особей, появляющийся у гибридов первого поколения и подавляющий признак другой родительской особи. Рецессивный признак (лат. recessus – отступление, удаление) – признак, не появляющийся у гибридов первого поколения.)

Неполное доминирование

6. Что такое зигота?

(Ответ. Зигота – это оплодотворенная яйцеклетка, несущая двойной набор хромосом (по одному от каждого родителя).)

Проведенное Менделем скрещивание растений гороха, образующих круглые и морщинистые семена

7. Какой организм называется гомозиготным? Гетерозиготным?

(Ответ. Гомозиготный организм – это организм, имеющий одинаковые аллельные гены (АА, аа – особи, не дающие расщепления в поколениях по этому признаку). Гетерозиготный организм – организм, имеющий разные аллельные гены (Аа – особи, в потомстве которых образуется расщепление по этому признаку).)

8. Что такое генотип?

(Ответ. Генотип – это система взаимодействующих генов организма.)

9. Что такое фенотип?

(Ответ. Фенотип – это совокупность всех признаков и свойств данного организма. Фенотип формируется под влиянием генотипа и условий внешней среды.)

10. Как называл Г.Мендель единицы наследственности?

(Ответ. Он назвал их факторами. Любой признак, по Г.Менделю, формируется под влиянием материального фактора. Фактор, определяющий доминант-ный признак, обозначается, например, А, а рецессивный – а. Каждая особь имеет два фактора: один – от матери, другой – от отца. При образовании гамет происходит редукция (уменьшение) числа хромосом, и в каждую гамету попадает только один фактор.)

3. Проверочная работа по теме: «Основы генетики» (тестовый контроль по вариантам)

Вариант 1

1. При скрещивании двух гомозиготных организмов, различающихся по одной паре признаков, новое поколение гибридов окажется единообразным и будет похоже на одного из родителей. Это положение иллюстрирует следующий закон генетики:

а) закон расщепления;
б) закон сцепленного наследования;
в) правило доминирования;
г) закон независимого распределения генов.

2. Моногибридное скрещивание – это скрещивание родительских форм, которые различаются по:

а) окраске и форме семян;
б) двум парам признакам;
в) одной паре признаков;
г) форме и размерам семян.

3. В своей работе Г.Мендель применил метод исследования, при котором скрещивал различающиеся по определенным признакам родительские формы и прослеживал появление изучаемых признаков в ряде поколений. Этот метод исследования называется:

а) гибридологическим;
б) биохимическим;
в) цитогенетическим;
г) генеалогическим.

4. Для изучения наследования различных признаков и установления характера ряда наследственных болезней изучают родословную человека. Этот метод генетики называется:

а) близнецовым;
б) генеалогическим;
в) цитогенетическим;
г) биохимическим.

5. Определите среди перечисленных генотипов рецессивный гомозиготный генотип:

а) АА;
б) Аа;
в) Bb;
г) аа.

6. Среди перечисленных генотипов укажите гетерозиготный генотип:

а) Аа;
б) АА;
в) аа;
г) bb.

7. Из перечисленных генов доминантным является:

а) а;
б) b;
в) с;
г) A.

8. Определите генотип, который содержит одинаковые аллели одного гена:

а) Аа;
б) Bb;
в) Сс;
г) АА.

9. У особи с генотипом ААВВ могут образоваться гаметы:

а) АА;
б) АB;
в) ВВ;
г) Ab.

10. Определите фенотипический признак растения гороха с генотипом aaBb (семена желтые – А, зеленые – а, гладкие – В, морщинистые – b):

а) семена зеленые гладкие;
б) семена зеленые морщинистые;
в) семена желтые гладкие;
г) семена желтые морщинистые.

11. Растение гороха с желтыми гладкими семенами может иметь следующий генотип:

а) aabb;
б) AaBb;
в) aaBb;
г) Aabb.

Вариант 2

1. При скрещивании гибридов первого поколения между собой наблюдается расщепление: вновь появляются особи с рецессивными признаками. Это положение иллюстрирует следующий закон генетики:

а) сцепленного наследования;
б) расщепления;
в) независимого наследования, распределения генов;
г) правило доминирования.

2. Дигибридное скрещивание – это скрещивание родительских форм, которые различаются по:

а) двум парам признаков;
б) окраске семян;
в) форме семян;
г) по одной паре признаков.

3. Совокупность внешних и внутренних признаков организма называется:

а) генофондом;
б) фенотипом;
в) наследственностью;
г) генотипом.

4. Метод окрашивания и рассматривания под микроскопом хромосом называется:

а) близнецовым;
б) генеалогическим;
в) биохимическим;
г) цитогенетическим.

5. Определите среди перечисленных генотипов доминантный гомозиготный генотип:

а) Aa;
б) Bb;
в) ВВ;
г) bb.

6. Среди перечисленных генотипов укажите гетерозиготный генотип:

а) BB;
б) СС;
в) bb;
г) Bb.

7. Среди перечисленных генов доминантным является:

а) а;
б) B;
в) b;
г) с.

8. Определите генотип, который содержит одинаковые аллели одного гена:

а) Аа;
б) ВВ;
в) Сс;
г) Bb.

9. У особи с генотипом aaBB могут образоваться гаметы:

а) аВ;
б) ВВ;
в) aabb;
г) Aabb.

10. Определите фенотипический признак растений гороха с генотипом AaBb (семена желтые – А, зеленые – а, гладкие – В, морщинистые – b):

а) семена зеленые морщинистые;
б) семена желтые морщинистые;
в) семена зеленые гладкие;
г) семена желтые гладкие.

11. Растение гороха с желтыми морщинистыми семенами может иметь следующий генотип:

а) AaBb;
б) AABB;

Ключ к проверке тестовых работ

Вариант 1: 1 – в; 2 – в; 3 – а; 4 – б; 5 – г; 6 – а; 7 – г; 8 – г; 9 – б; 10 – а; 11 – б.
Вариант 2: 1 – б; 2 – а; 3 – б; 4 – г; 5 – в; 6 – г; 7 – б; 8 – б; 9 – а; 10 – г; 11 – г.

Оценка ответов:

• 7 правильных ответов – «3»;
• 9 правильных ответов – «4»;
• 11 правильных ответов – «5».

4. Дидактический программный продукт – презентация и буклет.

5. Обобщение, закрепление и систематизация знаний – решение генетических задач

Чтобы правильно решить задачу, нужно внимательно прочитать условие и определить тип задачи, для чего необходимо выяснить:

– сколько пар признаков дано в задаче;
– сколько пар генов их контролируют;
– гомо- или гетерозиготное скрещивание;
– тип скрещивания (прямое, возвратное, анализирующее и т.д.);
– сцеплено или независимо наследуются гены;
– связано ли наследование признака с половыми хромосомами;
– сколько классов фенотипов (или генотипов) образуется в потомстве и каково их количественное соотношение.

Иногда в задаче требуется определить, какой из признаков является доминантным, а какой – рецессивным. Для этого нужно помнить, что доминантный признак всегда проявляется фенотипически (кроме случаев неполного доминирования).

Основные этапы решения задач

1. Внимательно прочтите условие задачи.
2. Сделайте краткую запись условия задачи.
3. Запишите генотипы и фенотипы скрещиваемых особей.
4. Определите и запишите типы гамет, которые образуют скрещиваемые особи.
5. Определите и запишите генотипы и фенотипы полученного при скрещивании потомства.
6. Проанализируйте результаты скрещивания: определите количество потомства по фенотипу и генотипу и запишите их в виде числового соотношения.
7. Запишите ответ на вопрос задачи.

Неполное доминирование (аутосомное наследование)

Задача №1. У человека ген мелковьющихся волос является геном неполного доминирования по отношению к гену прямых волос. От брака женщины с прямыми волосами и мужчины, имеющего волнистые волосы, рождается ребенок с прямыми, как у матери, волосами. Может ли появиться в этой семье ребенок с волнистыми волосами? С мелковьющимися волосами? Известно, что у гетерозигот волосы волнистые.

Решение

Для того чтобы решить эту задачу, необходимо, прежде всего, составить таблицу: «Ген – признак – генотип – фенотип».

Обозначим, как рекомендуется, ген неполного доминирования , рецессивный ген – . Так как каждый из генов фенотипически полностью проявляет себя лишь в гомозиготе, запишем генотип человека с мелковьющимися волосами как , с прямыми волосами – .

Таблица 1

Далее надо построить схему скрещивания (схема 1).

Схема 1

Следовательно, генотип гетерозиготного человека – . Определим его фенотип как промежуточный между исходными фенотипами, перечисленными выше, т.е. человек будет иметь волнистые волосы.

В случае, если это покажется уместным и необходимым, можно построить стандартную решетку Пеннета (табл. 2).

Таблица 2

Можно сделать следующий вывод: в этой семье шансы рождения ребенка с волосами волнистыми, как у отца, или прямыми, как у матери, равны (1:1). Вероятность появления ребенка с мелковьющимися волосами равна нулю.

Задача №2. Потомство лошадей белой и гнедой мастей всегда имеет золотисто-желтую окраску. У двух золотисто-желтых лошадей появляются жеребята: белый и гнедой. Рассчитайте вероятность появления таких жеребят, если известно, что белая масть определяется доминантным геном неполного доминирования, а гнедая – рецессивным геном. Будут ли среди потомства золотисто-желтые жеребята? Какова вероятность их появления?

Решение. Прежде всего составляем таблицу (табл. 3), в которой будет представлена вся имеющаяся в нашем распоряжении информация о генах и признаках, контролируемых этими генами, а также соображения по поводу всех возможных вариантов фенотипов жеребят при различных комбинациях рассматриваемых генов. Далее представим схему скрещивания (схема 2).

Таблица 3

Схема 2

Для ответа на вопрос, какова была вероятность рождения золотисто-желтых жеребят, составляем традиционную решетку Пеннета (табл. 4).

Таблица 4

Вывод: варианты окраски жеребят будут характеризоваться соотношением белые : золотисто-желтые : гнедые = 1 : 2 : 1, что и соответствует классическому расщеплению по фенотипу при скрещивании двух гетерозигот (согласно второму закону Г.Менделя в условиях неполного доминирования).

Задача для самостоятельного решения

Андалузские (голубые) куры – это гетерозиготы, появляющиеся обычно при скрещивании белых и черных кур. Какое оперение будет иметь потом-ство, полученное от скрещивания белых и голубых кур, если известно, что ген, обусловливающий черное оперение у кур, – это ген неполного доминирования (по отношению к рецессивному гену белого оперения)?

6. Подведение итогов, выставление оценок

7. Домашнее задание

Подготовка к зачету по разделу «Генетика».

Решить следующую задачу. При скрещивании красноплодной и белоплодной земляники были получены только розовые ягоды. Каковы генотипы исходных и гибридных форм, если известно, что ген красной окраски не полностью доминирует над геном, контролирующим белую окраску?