История развития генетики
учебно-методический материал по биологии (9 класс) на тему

Из истории развития генетики

Цель: познакомить обучающихся с историей развития  генетики.

Задачи:

Образовательные: познакомить обучающихся  с историей развития генетических знаний; познакомить с понятиями наследственности и изменчивости организмов; познакомить с достижениями науки генетики; раскрыть ее значение для практики, для развития медицинских и различных областей биологии; использовать метод исследований при добывании знаний по предмету.

Развивающие: пробудить у учащихся интерес к предмету биологии, желание больше узнать о нем; научить школьников правильно раскрывать сущность основных понятий генетики, сравнивать их друг с другом; использовать метод исследований в добывании знаний.

Воспитательные: способствовать формированию коммуникативных навыков; помнить историю своего рода.

Оборудование:  компьютерная презентация

Урок: освоение нового материала.

Продолжительность урока - 45 мин

Плохо приходится тому, кто полагает, что генетикой можно пренебрегать.

Даже самый умный не подозревает, сколько недостатков он может таскать в своих хромосомах.

Вильгельм Швебель немецкий ученый и публицист 

Ход урока:

1. Организационный момент
2. Актуализация знаний

        Люди давно заметили, что признаки растений и животных передаются по наследству. Крестьяне при выращивании зерна и других культур старались оставить  для посева самые лучшие семена, потому что они давали хороший урожай. Дети похожи на своих родителей и несут в себе не только внешние сходства, но и сходства характеров, привычек, заболеваний.

Почему это происходит, почему организмы похожи друг на друга, но не являются точной копией и как передаются признаки из поколения в поколения, мы сегодня постараемся выяснить.

    3. Основная часть урока

Греческий врач, естествоиспытатель – Гиппократ так объяснял сходство родителей и детей. Он считал, что ребенок возникает от слияния женского и мужского семени, оно изготавливается во всех частях тела, поэтому несет информацию обо всех частях тела человека.  Семя мужчины борется с семенем женщины, какое окажется сильнее, таков и будет пол ребенка.

Генетика – это наука о самых сокровенных таинствах природы – о наследственности и изменчивости.

Генетика – наука о наследственности и изменчивости.

Генетика рассматривает носители наследственности – хромосомы и гены.

Наследственность – это способность организмов передавать признаки из поколения в поколения. Наследственностью обладают все живые организмы. У кошки рождается котенок, у лошади жеребенок, у человека ребенок, от семени томата вырастит растение томат, из споры мха появится проросток мха.

Учитель:    Родословная или генеалогическое древо – это способ, при помощи которого можно собрать знания всех своих родственников и проследить передачу каких либо признаков или заболеваний. Ребята составили родословные произвольно, посмотрите примеры родословных. Родословные составлены для некоторых знаменитых людей, например А.С.Пушкин, царь Николай II, английская королева Виктория.

Вы тоже можете составить свое генеалогическое древо.

Учитель: Используют разные методы исследования  генетики человека:

1. Метод построения родословных или строят генеалогическое дерево
2. Близнецовый метод – исследуют однояйцовых близнецов, проживающих в разных условиях, то различия, возникшие между ними, позволят определить степень воздействия факторов  окружающей среды на их гены
3. Цитогенетический метод заключается в изучении хромосом при помощи микроскопа и позволяет определить их число и форму.

Кроме наследственности генетика рассматривает понятие изменчивости.

Изменчивость – это способность организмов приобретать новые признаки. (Ведь вы внешне похожи на своих родителей, но не являетесь их точной копией).  В природе вы не найдете абсолютно одинаковые организмы. Зебры все полосатые, но их шкура отличается шириной полосок, тигр так, же отличается рисунком и окраской шерсти от своих сородичей.

В зависимости от причины изменчивость бывает наследственной и ненаследственной.

                                     Изменчивость

Ненаследственная изменчивость (фенотипическая, модификационная) возникает под воздействием факторов окружающей среды, не затрагивает гены, проявляется массово.

Например: появление желтых листьев осенью, вызванных наступлением более низких температур, уменьшением длины светового дня.   Из-за разной освещенности,  размер листовой пластинке на одном дереве может быть разным,   более крупные на вершине и мелкие листья в нижних частях дерева. Растение одуванчика, посаженного путем деления корневища посаженного на равнине и в горах выглядит по-разному. Более крупное растение выросло в благоприятных условиях равнины.

Учитель: Наследственная изменчивость организмов происходит в том случае,  если происходят изменения в генах или в наборе хромосом. Примерами такой изменчивости может являться появление физических отклонений или наследственных заболеваний. Например, гипертрихоз (чрезмерное оволосение), отсутствие волосяного покрова у животных, шестипалость, синдром русалки (сросшиеся конечности) и другие.

        Учитель: Генетика – относительно молодая наука. У нее есть  официальный год рождения – 1900. Обычно науки не имеют столь точной даты, но рождение генетики связано с исследованиями некоторых ученых.  

«Основные даты в истории генетики»

        Первый научный шаг вперед в изучении наследственности был сделан австрийским монахом Грегором Менделем, который в 1865 г. опубликовал статью, заложившую основы современной генетики. Мендель проводил опыты с растением гороха, который неприхотлив к условиям существования, быстро растет, в течении лета можно вырастить 3 – 4 урожая гороха. Отличались сорта гороха по признакам – горошины желтые или зеленые, они могли быть гладкими и морщинистыми. Грегор Мендель выращивал горох, подсчитывал количество желтых и зеленых горошин и сделал вывод, что признаки передаются из поколения в поколения в определенном соотношении.

Первое поколение горошин – гибриды,  все были единообразны, то есть все горошины были желтого цвета. Если посадить этот горох, то последующие поколения, следующие гибриды, будут иметь и зеленые и желтые горошины.        

         В 1900 г. К. Корренс, Хуго  де Фриз и К. Чермак заново переоткрыли основные законы наследования признаков, открытые Г. Менделем и эта дата считается датой рождения науки генетики.

         В 1901 – 1903 г. разработана мутационная теория Хуго де Фриза, подтверждающая изменчивость организмов вследствие мутаций.

В 1911г. Т. Морган сформулировал хромосомную теорию, в которой он определяет форму, строение хромосом и генов.

        В 1920г. русский ученый Н.И. Вавилов сформулировал закон гомологических рядов наследственной изменчивости, который говорит о сходной изменчивости в видах, в родах и семействах.

В 1962 г. английский физик Ф. Крик и американский биофизик Д. Уотсон открывают структуру ДНК как единицы наследственности. Они доказали, что ДНК это двухцепочечная спираль, в генах которой закодированы признаки наследственности.

В 1968 г. американские биохимики Р. Холи, Х. Коранс и М. Ниренберг расшифровали генетический код, он универсален, подходит для всех живых организмов и  каждый ген состоит из комбинации белков.

   В 1990-2000 г. расшифровали геномы прокариотических  и эукариотических клеток.

Созданы трансгенные организмы с измененным генетическим кодом.

1997 году – клонировали овцу Долли,  1999 году -  – клонировали мышь и корову, в  2000 году – прочитан геном человека.

        Учитель: Основные задачи генетики:

1. Изучение веществ и структур, которые составляют основы наследственности
2. Изучение механизмов наследования информации в процессе индивидуального развития организмов
3. Влияние окружающей среды на формирование признаков в процессе индивидуального развития организмов
4. Изучение изменчивости как свойства всех живых организмов
5. Закрепление нового материала.

Обучающиеся  вставляют пропущенное слово 

1. Модификационную изменчивость относят к ………….изменчивости

2. Изменчивость, связанные с изменением структуры ДНК – это  …………….

3. Способность организмов передавать признаки из поколения в поколения называется ………….

4. Изменчивость, возникающая под воздействием факторов окружающей среды …………….

5. Способность организмов приобретать новые признаки……….

Ответы:  Ненаследственной, наследственная, наследственность, модификационная, изменчивость.

2. Для закрепления понятия изменчивости выполним работу по установлению соответствия. (У учащихся отпечатанные задания, они самостоятельно заполняют таблицу и объясняют полученные результаты)

Установите соответствие между модификационной (ненаследственной)  и генотипической наследственной изменчивостью:

1).  Связана с изменением генов                                

2).  Не связана с изменением генотипа  

3).  Изменения индивидуальны

4).  Изменения проявляются у всех особей вида

5).  Связана с изменением хромосом

6).  Изменения возникают под влиянием факторов среды        

7).  Домовые мыши-альбиносы                

8).  Разные размеры листьев у стрелолиста в реке и на отмели

9).  Одуванчик на лугу и на дороге

10). Появление  в  генотипе  лишней  хромосомы.

11).  Передается  по  наследству

12).  Проявляется при  вегетативном  размножении

13).  Не  передается  новому  поколению

Ответ:  Модификационная – 2,  4,  6, 8, 9, 12, 13.     Наследственная – 1, 3, 5, 7, 10, 11,

6. Подведение итогов урока

     Вывод: генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости двух противоположных и вместе с тем неразрывно связанных между собой процессов, свойственных всем живым организмам на Земле.

Использованные источники:

1. Ишкина И.Ф. Биология. 9 кл. Поурочные планы, Волгоград: Учитель – АСТ, 2004, - 96 с.
2. Каменский А.А. Криксунов Е.А. Пасечник В.В. Биология.  Введение в общую биологию и экологию: учеб. Для 9 кл. общеобраз. Учреждений,  - М., Дрофа, 2005, - 303 с.
3. Пепеляева О.А. Сунцова И.В. Поурочные разработки по общей биологии: 9 кл, - М., ВАКО, 2006, - 464 с.
4. Сайты Интернет: Википедия — свободная энциклопедия

      http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/63/Coldecygne.svg/180px-

            www.ikthus.org.ua