Методическая разработка урока по Общей биологии на тему: Законы Менделя
методическая разработка по биологии (11 класс) на тему

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ГРОДНЕНСКИЙ ТОРГОВЫЙ КОЛЛЕДЖ» БЕЛКООПСОЮЗА

Методическая

разработка урока по дисциплине: Биология

на  тему: «Закономерности наследственности и изменчивости установленные Г.Менделем».

Преподаватель биологии:

Погребнёв С.С.

                              Гродно, 2012

План:

ВВЕДЕНИЕ        

1.        ПОДГОТОВИТЕЛЬНАЯ РАБОТА  К ЗАНЯТИЮ        

2.        МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЯ        

3.        ПЛАН  УРОКА        

4.        ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ И УМЕНИЯМ УЧАЩИХСЯ ПО ТЕМЕ «ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ, УСТАНОВЛЕННЫЕ Г. МЕНДЕЛЕМ».        

ЗАКЛЮЧЕНИЕ        

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ        

ПРИЛОЖЕНИЯ        

"Дитя требует деятельности беспрестанно, а утомляется не деятельностью, а ее однообразием”.

К.Д. Ушинский

ВВЕДЕНИЕ

Биология (греч. βιολογία — βίο, био, жизнь; др.-греч. λόγος — учение, наука) — наука о жизни (живой природе), одна из естественных наук, объектами которой являются живые существа и их взаимодействие с окружающей средой. Биология изучает все аспекты жизни, в частности, структуру, функционирование, рост, происхождение, эволюцию и распределение живых организмов на Земле. Классифицирует и описывает живые существа, происхождение их видов, взаимодействие между собой и с окружающей средой.

В основе современной биологии лежат пять фундаментальных принципов: клеточная теория, эволюция, генетика, гомеостаз и энергия. В наше время биология — стандартный предмет в средних и высших учебных заведениях всего мира. Ежегодно публикуется более миллиона статей и книг по биологии, медицине и биомедицине.

В последнее время отмечают падение интереса учащихся к изучению естественнонаучных дисциплин. И это печально, поскольку именно они дают знания о Земле как о природном теле, они формируют правильное восприятие окружающего мира. Падение интереса к изучению естественнонаучных дисциплин вызвано в первую очередь применением довольно старых наглядных материалов, однообразным использованием учебников, таблиц, схем. Одним из способов повышения интереса к дисциплинам естественнонаучного цикла, углубления знаний учеников по этим предметам является использование современных технологий, в том числе информационных, на различных стадиях учебного процесса.

        Один из известных философов как-то заметил, что образование – это то, что остается в сознании ученика, когда все выученное забыто. Что должно оставаться в голове ученика? Совершенно верно – творческие умения, необходимые для самостоятельной познавательной и практической деятельности, и убеждение в том, что любая деятельность должна отвечать моральным нормам, т.е. творческие умения. И здесь на помощь нам приходит метод – организации научно – исследовательской деятельности. Прежде всего в ходе работы углубляются и расширяются знания, полученные на уроках, формируется стойкий интерес к предмету. Развиваются разнообразные навыки самостоятельной, исследовательской работы, умения анализировать, обобщать, делать выводы. Есть возможность проявить себя даже слабым и зачастую пассивным ученикам. Работа над проектом способствует развитию творческих способностей, позволяет самовыразиться, укрепляет связь учащихся с преподавателем, формирует чувство доверия, взаимоуважения друг к другу. Исследовательская работа создает условия, при которых учащиеся самостоятельно и охотно приобретают недостающие знания из различных источников, приобретают коммуникативные умения, работая в различных группах; развивают исследовательские умения (умения выявления проблем, сбора информации, наблюдения, проведение эксперимента, анализа, построение гипотез, обобщение; развивают системное мышление). Особое внимание уделяю краткосрочным проектам, к которым можно отнести творческие задания.

 В ходе выполнения этих заданий учащиеся постигают определенные представления, развивают фантазию, наблюдательность, внимание и способности, а для некоторых тем им приходится искать дополнительную литературу.

Проектная и исследовательская деятельность ориентирована на самостоятельную деятельность учащихся - индивидуальную, парную, групповую; на развитие творческих способностей, логического мышления, она формирует у детей способности самостоятельно применять знания из разных областей, учебных предметов.

Организация исследовательской деятельности учащихся в сочетании с информационными технологиями  дает возможность в большей степени использовать некоторые универсальные особенности личности ребенка – естественный интерес и любопытство ко всему, потребность в общении и игре, а самое главное помогает заложить основу человеческого развития – стремление и способность к обучению в течение всей жизни.

        В развитии интереса к дисциплине нельзя полностью полагаться на содержание изучаемого материала. Сведение истоков познавательного интереса только к содержательной стороне материала приводит лишь к ситуативной заинтересованности на занятии. Если учащиеся не вовлечены в активную деятельность, то любой содержательный материал вызовет в них созерцательный интерес к дисциплине, который не будет являться познавательным интересом.

        Ответы на свои вопросы ищу, нахожу при подготовке и проведении занятий.

Изучение темы «Закономерности наследственности, установленные Г. Менделем» позволяет учащимся увидеть связь биологии с жизнью, понять, что знания биологии необходимы в быту.

           При изучении темы, учащимся можно предложить материал, который содержит много интересных фактов, а тем самым, способствует развитию интереса к биологии, формированию необходимых знаний в повседневной жизни, представлений о наследственных детерминантах и характере их передачи от родителей к потомкам.

В теме «Закономерности наследственности, установленные Г. Менделем» учащиеся изучают историю открытия этих законов, краткую биографию Г.Менделя, личный вклад ученого, практическую значимость этих законов.

Если человек разбирается в законах генетики, то он может строить свои отношения с природой на ином, цивилизованном уровне.

             При изучении темы достаточно полно прослеживаются междисциплинарные связи биологии с математикой, историей и химией. Привлечение этих знаний, позволяет сформировать у учащихся целостное восприятие природы, облегчить восприятие учебного материала, снизить уровень учебной нагрузки, дает возможность обучения учащихся способам применения приобретенных знаний в практической жизни.

         Данная тема является не только логическим продолжением программного материала, а так же позволяет совершенствовать навыки самостоятельной работы, что способствует  развитию высокой степени активности и  познавательного интереса  к занятиям по дисциплине «Биология».

Представленная методическая разработка  соответствует 116 – часовой годовой программе. Для занятия по данной теме  определены: цель, оборудование, ход изложения нового материала. В данной разработке есть все, что необходимо для занятия: методические советы, тестовые задания, вопросы, презентация, раздаточный материал для учащихся.

1. ПОДГОТОВИТЕЛЬНАЯ РАБОТА  К ЗАНЯТИЮ

       Проведению любого занятия  предшествует подготовка, которая включает в себя три взаимосвязанных стадии: определение целей занятия, конкретная разработка дидактического аппарата (содержание методов и средств) и установление структуры урока с проработкой учебных ситуаций.

         На первой стадии для обеспечения целостности  занятия, были определены цели занятия, в которых предусмотрено единство образовательных, развивающих и воспитательных целей, направленных на усвоение знаний, выработку умений и навыков, развитие опыта творческой деятельности и формирование отношений личности. Цели старался обозначить предельно конкретно, в соответствии с темой («Закономерности наследственности, установленные Г. Менделем») и в зависимости от типа урока (изучение нового материала).

        На второй стадии подготовки сообразно целям занятия мной был отобран необходимый материал по теме «Закономерности наследственности, установленные Г. Менделем», выбраны формы и методы работы, было определено использование необходимых средств, а также намечены задания творческого характера.

Так уже на предыдущем занятии учащимся  было предложено (по желанию) сделать сообщения по вопросам: «Биография Г.Менделя (приложение 1), «Развитие генетики в ХХ веке» (приложение 2).

        Сообщения должна быть интересными, понятными, иллюстрированными и не занимать слишком много времени. После проверки сообщений определилось их место в проведении занятия по теме «Закономерности наследственности, установленные Г. Менделем».

               На этой же стадии  составлялись тестовые задания для тестирования учащихся на местах. Были продуманы задания для самостоятельной работы учащихся, проблемные вопросы, разработан раздаточный материал  «Путеводитель к уроку» (приложение 3) и рабочий листок для учащихся (приложение 4), подобран материал для презентации к занятию, т.е.  была определена структура занятия.

         На третьей стадии доопределяется структура занятия, и разрабатываются учебные ситуации. Так, в частности, я продумал  все свои действия  на этапе непосредственной передачи информации, направленных на активизацию внимания учащихся; создание психологического настроя учащихся; возбуждение активной самостоятельной мысли; разъяснение учащимся трудного и непонятного; логически правильное, краткое и ясное изложение материала; использование на занятии учебных и наглядных пособий.

        На этом же этапе предусмотрел возможность использования специальных приемов работы в условиях недостатка времени на занятии, средств эмоционального воздействия, не изменяющих стиля общения и характера требований; применения средств, усиливающих воспитательный потенциал не только содержания занятия, но и форм и методов обучения.

        Результатом подготовительной работы к занятию является его поурочный план. В плане урока, как и должно, быть, я указал:

• дату проведения, номер по календарно-тематическому плану, группу;  тема, цели занятия;
• структуру занятия с указанием последовательности его этапов и примерного распределения времени на эти этапы;
• содержание учебного материала;
• методы и приемы работы преподавателя и учащихся в каждой учебной ситуации;
• учебное оборудование, учебные и наглядные пособия; место их использования на занятии.

Важно отметить, что качественно проведенная подготовительная работа к проведению занятия  является одним из компонентов, определяющих успешность его проведения.

2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЯ

       Данная тема включает в себя большой объём материала, который необходимо изучить,   систематизировать и обобщить за одно занятие. В связи с этим на разработанном мною занятии целесообразно  использовать информационно-компьютерные технологии, элементы технологии проблемного обучения, прослеживать междисциплинарные связи, что позволяет повысить уровень мотивации учащихся, способствует быстрой проверке знаний, умений и навыков учащихся, повышает творческую активность.

        Применение  компьютерной презентации на занятиях делает их более красочными, позволяет варьировать темп изложения материала, использовать большой арсенал наглядных форм обучения, отслеживать результаты учащихся при их самостоятельной работе, производить коррекцию их деятельности. Компьютерная презентация по теме «Закономерности наследственности, установленные Г. Менделем» выполнена в программе Power Point, содержит неподвижные изображения, анимированные рисунки и используется на всех этапах занятия. При представлении материала данной темы (как и любой другой) в картинках, схемах, тезисах включаются все виды памяти (звуковой, зрительной, ассоциативной), что способствует развитию внимания и памяти, стимулирует познавательную активность.

            Тестовая методика – универсальное средство проверки знаний, умений. Использование тестов на занятиях по дисциплине «Биология» дает возможность массовой проверки знаний учащихся. Систематическая проверка знаний в виде тестов способствует прочному усвоению учебного материала, воспитывает сознательное отношение к учебе, формирует аккуратность, трудолюбие, целеустремленность, активизирует внимание, развивает способность к анализу. При тестовом контроле обеспечиваются равные для всех обучаемых условия проверки, то есть повышается объективность проверки знаний. Этот метод вносит разнообразие в учебную работу, повышает интерес к предмету. Поэтому и при изучении данной темы разумно использовать именно такую форму контроля. На занятии тестовый контроль используется на этапе промежуточного контроля, в начале занятия и на этапе первичного контроля, который проводится после закрепления изученной темы с целью проверки уровня усвоения нового материала. На занятии по теме «Закономерности наследственности, установленные Г. Менделем» для группы учащихся используются тестовые задания на бумажном носителе, которые дублируются на слайде презентации (приложение).

           В последние годы акцент в своей работе стал делать на проблемный подход. Технология проблемного обучения предполагает создание под руководством преподавателя проблемных ситуаций и активную самостоятельную деятельность учащихся по их разрешению, в результате чего и происходит творческое овладение знаниями, навыками, умениями и развитие мыслительных способностей. Так на занятии «Закономерности наследственности, установленные Г. Менделем» проблемные вопросы пронизывают весь этап изучение нового материала. Проблемные вопросы по теме сформулированы таким образом, чтобы учащиеся  сами, используя свой жизненный опыт, знания предыдущих занятий, попытались решить проблемную ситуацию и ответить на поставленные вопросы, тем самым учащиеся сами для себя созидают знания, так возникает интерес не просто к дисциплине, а к самому процессу познания.

Современные образовательные технологии делают урок современным, более насыщенным, интересным, но традиционные приемы и методы обучения остаются его обязательным неотъемлемым компонентом. Так при проведении занятия целесообразно использовать индивидуальную работу учащихся у доски при написании решении генетических задач.

        Занятие  начинается с организационного момента, задача которого - подготовить учащихся к работе. (Приветствие друг друга, запись в журнал фамилии тех, кто отсутствует, проверка готовности ребят к занятию.) Этот этап урока позволяет быстро включить учащихся в работу.                                             Следующий этап – промежуточный контроль – контроль ранее изученного материала. Задача - выявить уровень усвоения материала необходимого для изучения новой темы, подготовиться к восприятию новой темы. Чтобы определить уровень знаний большинства учащихся за короткий промежуток времени, учащиеся выполняют тесты  на слайде презентации.

          На этапе актуализация опорных знаний учащиеся отвечают на вопросы непосредственно связанные с материалом новой темой, что является вспомогательным материалом для его изучения.

          На этапе мотивации учащимся преподавателем говорится тема занятия, которую они записывают в тетрадь, после чего преподавателем  определяются задачи.

          Этап изучения нового материала строится на использовании элементов технологии проблемного обучения. Поскольку учащиеся уже знают важнейшие теоретические вопросы курса молекулярной биологии, то большую часть учебного материала этого занятия предпочтительнее преподавать дедуктивно. Для этого учащимся предлагаются проблемные вопросы, при ответе на которые они привлекают ранее приобретенные знания и в то же время изучают новый материал. К тому же это позволяет использовать такие важнейшие принципы дидактики, как научность и доступность. Все вопросы, задания, новые понятия предлагаются учащимся по слайдам презентации. Соблюдая принцип систематичности, необходимо идти  по пути от известного к неизвестному, от простого к сложному. Логично, на мой взгляд, сначала рассмотреть основные понятия генетики, жизненный путь чешского ученого Г.Менделя, а также его вклад в раздел генетики, опыты Менделя и др. Реализации принципа систематичности способствует осуществление междисциплинарных связей. Установление таких связей помогает формированию в сознании учащихся целостной картины мира. Связь с химией видна при рассмотрении вопроса о строении нуклеиновых кислот, белка, азотистых оснований (пурины, пиримидины), с математикой при решении генетических задач (расчеты).

При изучении нового материала в работе  учащиеся используют рабочие листки, «Путеводитель к уроку», рабочую тетрадь, презентацию (формат презентации построен  таким образом, чтобы информация появлялась дозировано).

        Целью этапа закрепления является повторение, воспроизведение усвоенного, но не дословное, а преобразованное, что способствует выработке у учащихся умения применять полученные знания.  Для закрепления полученных знаний используется рабочий листок,  в котором  учащиеся заполняют таблицы, самостоятельно работая в группах. Заполнив таблицы в рабочем листке, учащиеся дают полную характеристику альтернативных признаков. Следующим этапом в закреплении, выход на более высокий уровень-решение генетических задач, учащиеся работают на местах по вариантам (2 варианта),  двое учащихся от каждого варианта по желанию решают задачи у доски. Выполнив задание, учащиеся сверяют свои решения с решением на доске, а ответ проверяют по слайду презентации.

С целью установления усвоения учащимися нового учебного материала целесообразно провести первичный контроль знаний. На этапе первичного контроля учащиеся выполняют тесты, предложенные в «Путеводителе к уроку» (дублируются на презентации), ответы заносят в таблицу на рабочих листках. После выполнения тестов необходимо организовать самопроверку (взаимопроверку) и установить уровень усвоения изученного материала. Далее преподаватель подводит итог занятия. Подведение итогов включает в себя комментирование деятельности учащихся, выставление отметок и оценка занятия в целом.

           Домашнее задание задается общее для всех и включает в себя упражнения направленные на отработку умений и навыков,  полученных при изучении новой темы. Кроме этого, т.к. с законами генетики учащиеся будут продолжать знакомство и на следующем занятии можно рекомендовать для выполнения индивидуальные задания опережающего характера (решение генетических задач на моногибридное скрещивание).

         Завершающим этапом на занятии является рефлексия в ходе, которой учащиеся анализируют свою деятельность и дают оценку своей работе на занятии.

        Важно отметить, что разумное сочетание традиционных и классических способов обучения с инновационными технологиями  дают возможность сделать процесс обучения насыщенным, ярким, более эффективным.

3. ПЛАН  УРОКА 

План урока № 25

Дата проведения урока:  

№ группы  

Тема урока: Законы Менделя.

Цели урока:

Дидактическая:

-на уровне представления:

• Сформировать представление об алгоритме решения генетических задач. Познакомить учащихся с опытами, проведенными Г.Менделем.
• Ввести понятие о гибридологическом методе изучения наследственности, основных генетических терминах и символике.

-на уровне понимания:

• Сформировать знания  об основных понятиях генетики. Дать понятие 1, 2 закона Менделя.

-на уровне применения:

• Сформировать умения составлять и решать генетические задачи на моногибридное скрещивание.
• Закрепить умения решать задачи на анализирующее скрещивание.

-на уровне творчества:

• Научить применять знания  о закономерностях наследственности и изменчивости в процессе самостоятельной работы с опорой на применение ранее полученных знаний в комплексе новых нестандартных ситуаций.

Развивающая:

• Развивать у учащихся умения выделять общие и существенные признаки и свойства, делать обобщающие выводы,  устанавливать причинно-следственные связи, применять полученные знания на практике и оценивать результаты выполненных  действий;
• Способствовать развитию познавательной активности учащихся логического мышления, коммуникативных  качеств,  уверенности в своих силах;

 Воспитательная: 

• Способствовать формированию мировоззренческих понятий о познаваемости природы.
• Способствовать воспитанию  культуры общения через работу в паре, группе, культуры умственного труда.
• Воспитывать у учащихся интерес к получению знаний  в разделе генетики.

Методическая:

- совершенствование ИКТ технологии и технологии проблемного обучения на занятиях по  дисциплине «Биология».

Тип  урока:  изучение нового материала

Вид занятия:  комбинированный

КМО: Рабочий листок: «Законы, установленные Г. Менделем», презентация «Законы Менделя», «Путеводитель к уроку».

Внутридисиплинарные связи:

 «Строение и структура ДНК», «Строение хромосом»

Междисциплинарные связи: математика (при решении расчетных задач), химия (состав и строение белков, физические свойства белков).

Содержание и структура урока:

4. ТРЕБОВАНИЯ К ЗНАНИЯМ И УМЕНИЯМ УЧАЩИХСЯ ПО ТЕМЕ «ЗАКОНОМЕРНОСТИ НАСЛЕДСТВЕННОСТИ, УСТАНОВЛЕННЫЕ Г. МЕНДЕЛЕМ».

В результате изучения темы «Закономерности наследственности, установленные Г. Менделем» учащиеся должны знать:

          Понятия:

• генетика;
• наследственность и изменчивость организмов;
• генотип и фенотип;
• способы проявления генов (доминантные и рецессивные);
• разновидности взаимодействия генов (аллельные и неаллельные);

На основе занятий, полученных при изучении темы «Закономерности наследственности, установленные Г. Менделем», учащиеся должны уметь:

Называть:

• особенности гибридологического метода;
• области практического использования законов Менделя;
• закономерности моногибридного скрещивания.

Определять:

• признаки организма,  которые проявляются в разных поколениях;
• принадлежность генотипа в отношении какого-либо наследственного задатка (гена).

Составлять:

• составлять схемы скрещиваний;
• решать генетические задачи на моногибридное скрещивание и анализирующее скрещивание.

Характеризовать:

• взаимосвязь между первым и вторым законом Менделя;
• способы проявления генов на организменном уровне;
• роль анализирующего скрещивания для практической значимости ученых.

Проводить:

• статистический характер законов генетики.

Анализировать:

• учебную информацию.

Пользоваться:

• учебным пособием;
• используя полученные на уроке знания, с помощью средств Microsoft Word, Microsoft Excel, Microsoft Power Point, Microsoft Office подготовить анимацию, реферат, доклад о закономерностях моногибридного скрещивания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

        Как  построить занятие, чтобы можно было реализовать все его учебно-воспитательные функции? Для творчески работающего преподавателя самый главный судья  даже не ученик – он сам. Педагог должен не только знать свой предмет, но и ориентироваться в междисциплинарных сферах, тогда он сможет дать те универсальные знания, которые не затеряются в потоке мелких фактов, деталей.

Занятия должны быть  спланированы таким образом, чтобы они способствовали приобретению навыков самостоятельного поиска ответов на поставленные вопросы, умений анализировать факты, обобщать и делать логические выводы. Самостоятельно найденный ответ – маленькая победа учащегося в познании сложного мира природы, придающая уверенность в своих возможностях, создающая положительные эмоции, устраняющая неосознанное сопротивление процессу обучения.

Преподаватель должен преподносить содержание дисциплины учащимся не как готовое задание, а как систему познавательных задач, решая которые, учащиеся самостоятельно формулируют теоретические положения.

       Считаю, что материал занятия по теме «Закономерности наследственности, установленные Г. Менделем» в полной мере отражает основные задачи  обучения. Задания направлены  на формирование самостоятельности, умений  работать с литературными источниками, умений делать обобщения и выводы.

        Структура занятия, построенная с использованием элементов технологии проблемного обучения и ИКТ технологий,  является рациональной для решения поставленных задач. Все этапы урока связаны между собой. Оптимальный подбор содержания и форм, методов образовательной деятельности обеспечивают комфортную психологическую среду занятия.

На уроке использовались индивидуальные, парные и групповые формы работы, что способствовало индивидуализации обучения и осуществлению коммуникативных взаимодействий между учащимися и преподавателем.

         Проведенный  первичный контроль  и фронтальный опрос показали, что учащиеся, в целом, тему освоили, способны не только воспроизводить полученные знания, но и применять их в нестандартных ситуациях.      Рефлексия в конце занятия показала, что цели и задачи достигнуты, у учащихся были сформированы положительные эмоции, что являются движущей силой в формировании мотивации деятельности на занятии.

Занятие, проведенное, с использованием элементов технологии проблемного обучения и ИКТ технологии дает информацию и для преподавателя: он видит, какой у учащихся кругозор, насколько они умеют выражать свои мысли. Преимущества такого занятия: приучает учащихся к ответственному отношению к процессу обучения и стимулирует сознательное усвоение учебного материала.  

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Биология. Н.Д. Лисов. Минск, «Народная асвета», 2009г.
2. Биология.  Р.Г. Заяц И.В.  Рачковская. М., «Вышэйшая школа», 2000г
3. Молекулярная биология: простой и занимательный подход. Д. Кларк, Л. Рассел М.:ЗАО «Компания КОНД», 2004
4. Биология для поступающих в ВУЗы: учебное пособие/ Под ред. Н.А.Лемезы Н.А.Лемеза, Л.В.Камлюк, Н.Д.Лисов Минск: Юнипресс, 2008
5. Тесты по биологии. 10 – 11 классы. Учебное пособие. Н.А.Лемеза Минск: Юнипресс, 2006

ПРИЛОЖЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Биография Г. Менделя.

Грегор Мендель (1822–1884): биографическая справка

Грегор Иоганн Мендель (Mendel) родился 22 июля 1822 г. в Хейнцендорфе (Австрия).

Учился в школах Хейнцендорфа и Липника, затем в окружной гимназии в Троппау. В 1843 окончил философские классы при университете в Ольмюце и постригся в монахи Августинского монастыря св. Фомы в Брюнне (ныне Брно, Чехия). Служил помощником пастора, преподавал естественную историю и физику в школе. В 1851–53 был вольнослушателем в Венском университете, где изучал физику, химию, математику, зоологию, ботанику и палеонтологию. По возвращении в Брюнн работал помощником учителя в средней школе до 1868, когда стал настоятелем монастыря.

В 1856 Мендель начал свои эксперименты по скрещиванию разных сортов гороха, различающихся по единичным, строго определённым признакам (например, по форме и окраске семян). Точный количественный учёт всех типов гибридов и статистическая обработка результатов опытов, которые он проводил в течение 10 лет, позволили ему сформулировать основные закономерности наследственности – расщепление и комбинирование наследственных «факторов». Мендель показал, что эти факторы разделены и при скрещивании не сливаются и не исчезают. Хотя при скрещивании двух организмов с контрастирующими признаками (например, семена жёлтые или зелёные) в ближайшем поколении гибридов проявляется лишь один из них (Мендель назвал его «доминирующим»), «исчезнувший» («рецессивный») признак вновь возникает в следующих поколениях. Сегодня наследственные «факторы» Менделя называются генами.

О результатах своих экспериментов Мендель сообщил Брюннскому обществу естествоиспытателей весной 1865; год спустя его статья была опубликована в трудах этого общества. На заседании не было задано ни одного вопроса, а статья не получила откликов. Мендель послал копию статьи К. Негели, известному ботанику, авторитетному специалисту по проблемам наследственности, но Негели также не сумел оценить её значения. И только в 1900 забытая работа Менделя привлекла к себе всеобщее внимание: сразу три учёных, Х. де Фриз (Голландия), К. Корренс (Германия) и Э. Чермак (Австрия), проведя почти одновременно собственные опыты, убедились в справедливости выводов Менделя. Закон независимого расщепления признаков, известный теперь как закон Менделя, положил начало новому направлению в биологии – менделизму, ставшему фундаментом генетики.

Сам Мендель, после неудачных попыток получить аналогичные результаты при скрещивании других растений, прекратил опыты и до конца жизни занимался пчеловодством, садоводством и метеорологическими наблюдениями.

Скончался Мендель 6 января 1884 в г. Брюнне.

Среди трудов учёного – «Автобиография» (Gregorii Mendel autobiographia iuvenilis, 1850) и ряд статей, включая «Эксперименты по гибридизации растений» (Versuche uber Pflanzenhybriden, в «Трудах Брюннского общества естествоиспытателей», т. 4, 1866).

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

РАЗВИТИЕ ГЕНЕТИКИ В 20 ВЕКЕ.

В 1900 году три ученых из разных стран голландец Г.Фриз, немец К.Корренс, Э.Чермак независимо друг от друга на разных биологических объектах переоткрыли законы Менделя. Результаты работ этих ученых доказали правильность закономерностей, установленных Менделем в XIX веке. Они честно признали его приоритет в этом вопросе и присвоили этим закономерностям имя Менделя.

Переоткрытие законов Менделя вызвало стремительное развитие генетики. Наука XX столетия дополнила работы Менделя новыми разделами биологической науки – учением о генах. Датский ботаник Иоганнсен меделевские наследственные задатки, представленные у особей парами, каждая из которых содержит по одной единице из каждой пары, назвал “генами” и создал учение о чистых линиях, которые являются основой современных принципов селекции.

Многие ученые к этому времени интересовались тайнами наследственности и все они шли своим путем к их разгадке. Лидерами этой научной гонки были Николай Кольцов, Николай Вавилов и американский ученый Томас Морган.

Кольцов предположил, что живая клетка подчиняется тем же законам, что и неживая материя, а Морган в 1912 году показал, что гены находятся в хромосомах. Он нашел уникальный объект для опытов – мушку дрозофилу.

Оба ученых организовали свои школы, у них появились ученики. Но условия были неравны. “Школе Кольцова” пришлось пережить революцию 1905 года, первую мировую войну, октябрьский переворот 1917 года. Но, несмотря на голод и разруху, отсутствие средств было сделано много открытий.

“Школа Моргана” была в стороне от социальных катаклизмов и переворотов, поэтому была проведена немыслимая по сложности работа по вычислению генов. Морган и его ученики заложили этой работой фундамент современной генетики.

Тогда же в 20 годах XX века появляется наука евгеника, основоположником которой был брат Ч. Дарвина Френсис Гальтон. Он определял евгенику, как науку об улучшении рода и считал, то, что природа корректирует веками, человек может изменить мгновенно. Евгеническое общество появилось и в нашей стране: Н. Кольцов проводил опыты по смене пола у тутового шелкопряда.

В лаборатории русского ученого Тимофеева – Ресовского в Берлине велись работы в области теории гена и механизма его мутаций. Совместно с М. Дельбрюком ,Тимофеев – Ресовский создал первую биофизическую модель структуры гена и предложил пути его изменения.

В первой половине XX века удалось так же выяснить структуру и основные свойства клетки. Было установлено, что одна из нуклеиновых кислот, ДНК, представляет собой очень большую молекулу. Позднее Морис, Уилкинсон и Франклин провели рентгеноструктурный анализ ДНК, выяснили, что ДНК– имеет двойную спираль. Эти данные подтолкнули Ф.Крика к определению структуры ДНК. Трехмерная модель пространственного строения молекулы ДНК в виде двойной спирали была предложена в 1953 году американским биологом Дж.Уотсоном и английским физиком Ф.Криком, которые при разработке модели ДНК использовали правило комплиментарности Чаргаффа ( в любом фрагменте ДНК содержание А=Т, Ц=Г).

В 1989 году стартовал международный проект по расшифровке генома человека под руководством Дж. Уотсона. В исследовании генома принимали участие 50 групп исследователей и 200 ученых. Целью этого проекта являлось понимание строения генома человеческого вида. Все 23 хромосомы человека были поделены между странами участницами.

В 1989 году академик Баев А.А. выступил с предложением, что Россия должна принять участие в этом проекте, нашим ученым для исследования достались 3-я и 19-я хромосомы. Но завершить в полной мере эти исследования советским генетикам не удалось, т. к финансирование на эти работы было урезано. Реального участия в изучении генома человека Россия не принимала.

В силу широкой международной кооперации и новых достижений в области генетики “черновики” генома человека были закончены в 2000 году.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ПУТЕВОДИТЕЛЬ

ПО УРОКУ

Словарь биологических терминов

Генетика – наука, изучающая закономерности наследственности и изменчивости.

Наследственность – это неотъемлемое свойство всех живых существ сохранять и передавать в ряду поколений характерные для вида или популяции особенности строения, функционирования и развития.

Изменчивость – способность организмов в процессе онтогенеза приобретать новые признаки и терять старые. 

Признак – это любая особенность организма (рост, цвет глаз, волос и др).

Ген – это участок молекулы ДНК, который несет в себе информацию об одной молекуле белка.

Генотип – совокупность всех генов данного организма.

Фенотип – совокупность всех признаков данного организма.

Гомозигота – организм, в генотипе которого одинаковые аллельные гены

Гетерозигота – организм, в генотипе которого разные аллельные гены Аллельные гены – гены, расположенные в одних и тех же локусах гомологичных хромосом, отвечающие за развитие одного признака

Неаллельные гены –

Доминирование – явление преобладания признака

Рецессивный признак – подавляемый признак

Наши планы:

• Раскрыть суть гибридологического метода исследования в генетике.

• Изучить 1 и 2 законы Менделя.

• Овладеть навыками решения генетических задач.

• Рассмотреть анализирующее скрещивание и неполное доминирование.

• Познакомиться с важнейшими условиями выполнения законов Менделя.

Что мы знаем?

Задание № 1

1. Наследственная информация хранится в клетке:

1. в рибосомах;
2. в ядре;
3. в цитоплазме;

2. Хромосомы состоят из:

1. Белка + нуклеиновые кислоты
2. Липидов;
3. Углеводов.

3. Биосинтез белка это –

1. Элонгация;
2. Транскрипция;
3. Трансляция.

4. Определите правильную схему?

1. Белок – признак – ген;
2. ДНК – признак – белок;
3. ДНК – ген – белок – признак;

5. Что кодирует признак?

1. Белок;
2. Ген;
3. РНК.

Биография Г.Менделя

Г.Мендель родился 22 июня 1822 года

В своих опытах использовал гибридологический метод. Суть, которого заключается в анализе наследуемых признаков у гибридов первого поколения.

Проводил опыты на полевом горохе.

1900 г.- год зарождения генетики как науки.

Почему горох???

1. Легко выращивать, имеет короткий период развития – в условиях Чехии можно получить несколько поколений за один год.
2. Имеет многочисленное потомство.
3. Много сортов, чётко различающихся по ряду признаков. Сорта гороха отличаются друг от друга хорошо выраженными наследственными признаками.
4. Самоопыляющееся растение – растение происходит внутри одного цветка. Его репродуктивные органы защищены от проникновения пыльцы с цветков другого растения.
5. Возможно искусственное скрещивание сортов. Горох – строгий самоопылитель, но возможно удаление тычинок и перенос пыльцы от растений другого сорта с целью получения гибридных семян. Гибриды плодовиты, что позволяет следить за ходом наследования признаков в поколениях

Альтернативные признаки

Альтернативные  признаки – аллельные гены, определяющие один конкретный признак данного организма.

«Первый закон Менделя»

(закон единообразия гибридов первого поколения)

Первый закон Менделя: при моногибридном скрещивании гибриды первого поколения единообразны (проявляются только доминантные признаки).

«Второй закон Менделя»

(закон расщепления)

Второй закон Менделя: при скрещивании гибридов первого поколения (F1) в потомстве (F2) наблюдается расщепление:

по фенотипу 3:1 (3 желтых : 1 зеленый);

по генотипу 1:2:1 (1АА : 2Аа : 1аа)

Анализирующее скрещивание.

Задание № 2 (Провести скрещивание.)

1 вариант:

P:  AA x aa

2 вариант:

P:  Aa x aa

Сделать вывод.

Повторение – мать учения! 

Задание № 3. Заполните таблицу, предложенную в рабочем листке.

Задание № 4.  Решить задачу:

Вариант 1: Гомозиготную черную крольчиху скрестили с гомозиготным белым кроликом (черный цвет – доминантный признак).

а) Определите генотипы и фенотипы крольчат первого поколения.

б) Произойдет ли расщепление  гибридного потомства?

в) Какие законы и правила Менделя здесь проявляются?

Вариант 2: Гомозиготная кареглазая девушка вышла замуж за голубоглазого мужчину (Карий цвет глаз – доминантный признак).

а) Определите какие у них будут дети?.

б) Произойдет ли расщепление  гибридного потомства (у детей)?

в) Какие законы и правила Менделя здесь проявляются?

Проверь себя:

Выбрать правильный вариант ответов:

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

РАБОЧИЙ ЛИСТОК.

Тест «Что мы знаем?»

Основоположник   генетики_____________________________________________________________

Гибридологический метод______________________________________________________________

_____________________________________________________________________________________

Его основы

Альтернативные признаки

1 Закон Менделя______________________________________________________________

Р1________________________

G________________________

F1_______________________

2 Закон Менделя______________________________________________________________

Р2________________________

G________________________

F2_______________________

Условные обозначения:

Тест «Проверь себя»