разработка урока биологи и в 9 классе
план-конспект урока по биологии (9 класс)

Тема: «Основы генетических  знаний»

Цель: сформировать знания учащихся об основных этапах развития генетики как науки о наследственности и изменчивости живых организмов и ее значении в современном мире.

Задачи урока:

познакомить учащихся с историей возникновения и развития генетики как науки;

способствовать развитию познавательного интереса учащихся к изучению проблем генетики;

подвести учащихся к выводу о ведущей роли генетики в решении глобальных проблем человечества.

Оборудование: мультимедийный проектор, презентация.

Ход урока

Вводная часть.

И что же видят? ..За столом сидят чудовища кругом

Один в рогах с собачьей мордой,  другой с петушьей головой

Здесь ведьма с козьей бородой, тут остов чопорный и гордый

Там карла  с хвостиком, а вот полужуравель и полукот

А.С.Пушкин

(слайд)

Из тьмы времен, сквозь толпы племен и народов пробилась к нам легенда о Химере. Она пришла к нам из Древней Греции. Химера – это порождение стоглавого огнедышащего чудовища Тифона и полуженщины-полузмеи Ехидны, невиданное существо с львиной пастью, козьим туловищем и хвостом змеи.

А еще фантазия людей создала стремительных кентавров – полуконей – полулюдей, коварных русалок – полурыб – полудев, сирен – полуженщин – полуптиц, своим сладостным пением завлекающих моряков, крылатого коня поэтов Пегаса, ужасающих драконов, фавнов, гарпий, сфинксов…

Сказочные чудовища – такой же старый пунктик человека, как и мысль о философском камне алхимиков. Однако парадокс нашего времени в том и состоит, что все мысленно возможное обретает плоть и кровь. Ядерная физика позволила превращать одни элементы в другие. А вот теперь, благодаря биологическим знаниям очередь дошла и до воссоздания химер (право, они не всегда имеют отталкивающий вид). (слайд)

Вопрос: как называется наука, благодаря которой легенды о химерах могут стать реальностью уже в наше время?

Раздел биологии, изучающий такие важные свойства организма, как сохранение и передача наследственной информации из поколения в поколение, а также возможность изменяться под действием окружающей среды – это генетика. Молодая наука имеет свою долгую историю, и не всегда ее открытия были понятны и восприняты в обществе.

Как вы думаете, чем же мы будем сегодня заниматься?  (познакомимся с наукой генетикой, узнаем, что она изучает, каково ее значение в современном мире)

Открываем тетради, записываем тему урока «Основы генетических знаний»

Прошу обратить ваше внимание на экран. (Лица детей и их родителей. Не правда ли, удивительное сходство)).(слайд)

Задание: Определите, какой щенок здесь лишний.  по какому принципу вы это сделали?  что вам помогло?

Какой вывод из этого мы можем сделать? (Признаки и особенности дети наследуют от родителей) может быть, кто-то из вас знает, как называется это свойство всего живого?

Почему  дети  похожи  на  родителей?

Потому что  потомство  получает  наследственные  признаки   от родителей.

Значит  наследственность – это одно  из  основных  свойств  живых  организмов. Что,  по  вашему  мнению,  означает  наследственность?  Для  всех  ли  организмов  характерно  это  свойство?

Наследственность  -  это  свойство  живых  организмов  передавать  свои  признаки  потомству.

Приведите примеры русских поговорок, отражающих это свойство организма.

А теперь, вспомните   знаменитую   сказку  Г.Х.Андерсена  «Гадкий  утенок». Почему  из  яйца, которое  насиживала  утка,  вывелся  лебедь?

Ученики  после  обсуждения  приходят  к  мысли, что  яйцо  птицы – это оплодотворенная  яйцеклетка, в ядре  которой  хранится  наследственная  информация  родителей.

На следующем этапе урока ставится задача раскрыть содержание проблем, разрабатываемых генетикой.

В чем биологический смысл наследственности?      (Сохранение вида)

Что  является  носителем  наследственной  информации, и  какие, процессы  обеспечивают  передачу  наследственной  информации  от  родителей  к  потомству?

Носителем   информации  являются   хромосомы. В  процессе  деления   хромосомы  удваиваются.  Каждая  хромосома  образует  дочернию  и  при  делении  одной  клетки, образуются  две  дочерние  с  одинаковым  количеством  хромосом.

У  разных  видов  живых  организмов  разное  количество  хромосом. Например:  у  собаки – 78,  у  обезьяны – 48,  у  человека – 46, у  пшеницы – 14  и  т.д.  Хромосом   не  много, а  наследственных  признаков  у  каждого  организма  намного  больше.  Где же  в  хромосоме   хранится   информация   о  наследственных   признаках?

(слайд)   Информация    хранится  в  генах.  Ген  -  это  участок   хромосомы, где  содержится  информация   о  первичной  структуре  белка.

Мы выяснили, что гены определяют признаки и свойства организма.

– Что такое ген?     (участок ДНК)

далее формируем более полное представление о гене:

• Гены могут изменяться (мутации)
• Каждый ген представлен двумя и более разновидностями (конкретными состояниями)

АЛЛЕЛЬ – конкретное состояние гена (слайд)

• Аллельные гены обозначаются одной буквой;
• Гены находятся в хромосомах (слайд «Расположение генов в хромосомах»)
• Соматические клетки имеют (2п) – диплоидный набор хромосом, половые – гаплоидный (п).

ЛОКУС – конкретное место нахождения гена в хромосоме;

Понятия «ген» и «аллель» в определенной степени синонимы («ген» –  более широкое понятие; «аллель» –  конкретное)

• Совокупность генов (аллелей) в организме составляет его генотип; (слайд)
• Совокупность свойств и признаков организма составляет его фенотип.
• Прочитать стихотворение С. Михалкова "Дядя Стёпа", найти и назвать слова, отвечающие за фенотип отца и ребёнка.  (слайд)
• В доме восемь дробь один
  У заставы Ильича
  Жил высокий гражданин
  По прозванью Каланча,
  По фамилии – Степанов
  И по имени – Степан, 
  Из районных великанов 
  Самый главный великан.
• У Степана сын родился
  Малыша зовут Егор
  Возле мамы на кровати
  На виду у прочих мам
  Спит ребёнок небывалый
  Не малыш, а целый малый,
  Весит он пять килограмм.
  Богатырь, а не ребёнок,
  Как не верить чудесам,
  Вырастает из пелёнок
  Не по дням, а по часам.

Затем рассматривается проблема изменчивости организмов, которая трактуется как свойство, противоположное наследственности.

ИЗМЕНЧИВОСТЬ – способность организмов изменять свои признаки и свойства.

– В чем биологический и эволюционный смысл изменчивости?   (обеспечивает выживание вида).

Приводятся примеры изменчивости:

А) снижение урожая зерновых при плохом агрофоне, низкая удойность молока при плохом кормлении коров, светло-зеленый цвет листьев при недостатке азота, света;
Б) появление среди людей альбиносов, шестипалых людей, карликов и т.д.;
В) люди живущие на планете Земля, такие одинаковые и такие не похожие. Среди них не найдешь генетических и психологических двойников – ни по соседству, ни на противоположной стороне планеты, ни в прошлой истории человечества, ни в будущем. (слайд)

Далее учитель с помощью учащихся называет задачи, решаемые наукой генетикой. Творческое задание для всего класса.

Прочитайте две цитаты из работ известных биологов – генетиков. О каком важном открытии они говорят? Почему именно эти открытия так важны для современной науки?

«Расшифровка структуры генома – это точка на первой странице в толстой книге, которую еще должно написать человечество. Начинается новый, третий этап в биологии: после дарвиновской, описательной, и молекулярной биологии последних 50 лет биология функциональная, которая будет напрямую влиять на жизнь людей». (акад. Л.Киселев).

«Человека больше всего на свете интересует он сам. Все, что имеет к нему отношение, - предмет наивысшего внимания. Со временем пришло понимание того, что все упирается в биологию человека, а вся биология человека упирается в геном. Козьма Прутков говорил: зри в корень. В организме человека главный «корень» – это и есть геном». (проф. В.З. Тарантул).

Идеи и методы генетики получили широкое применение в современной науке. Мы не представляем свою жизнь без этих знаний.

Творческое задание для всего класса.

Для решения каких проблем человечество использует генетические знания? Рассмотрите рисунок слайда и предложите не менее 5 вариантов. Обсудите в классе свои предложения.

Какие задачи решает генетика? (Слайд)

Изучение веществ и структур, которые составляют материальные основы наследственности, обеспечивают преемственность между поколениями, определяют сходство индивидуального развития.

1. Изучение механизмов реализации наследственной информации в процессе индивидуального развития организмов.
2. Изучение вопросов влияния окружающей среды на формирование признаков в процессе индивидуального развития организмов.
3. Изучение изменчивости как всеобщего свойства организмов, форм и причин этого явления.

Учащиеся делают вывод.   Озвучивают цель и задачи генетики.

Вернемся к началу урока к вопросу создания химер.  (слайд)

Попыткам современных ученых создать животных с человеческими органами предшествовали долгие годы исследований, и вот  эти планы начали  воплощаться в жизнь. Однако противники подобных экспериментов обеспокоены этической стороной вопроса.

 Какие новые  комбинации недочеловеков  должны быть произведены и с какой целью?  В какой момент он считается человеком?  И какие права, если таковые имеются, должны иметь эти химеры?
Китайские ученые в 2003 году успешно объединили клетки человека с кроликом. Эмбрион, первого человека-животного был успешно создан. Ему было позволено развиваться в течение нескольких дней в лаборатории, прежде чем ученые уничтожили эмбрионы, чтобы собрать их стволовые клетки.
В Миннесоте в прошлом году исследователи создали свиней с человеческой кровью, циркулирующей в их телах.
В Калифорнии готовится эксперимент уже в этом году для создания мышей с человеческими мозгами.
Ученые считают, что, чем больше будет создано человекоподобных животных, тем лучше проводить исследования для тестирования препаратов или, возможно, выращивать "запчасти", такие как печень, для пересадки людям. Наблюдая, как человеческие клетки созревают и взаимодействуют в живом существе  может  привести к открытиям новых методов лечения. 

Можете объяснить, зачем ученые создали  эти  гибриды?  И насколько подобные эксперименты важны для науки? 

Однако в последнее время все чаще говорят о генетических открытиях как о шаге в пропасть для всего человечества.

Творческое задание для всего класса.

Прочитайте высказывание известного ученого. Согласны ли вы с ним? Свой ответ аргументируйте.

«Дальнейший прогресс человечества во многом связан с развитием генетики. Вместе с тем необходимо учитывать, что неконтролируемое распространение генноинженерных живых организмов и продуктов может нарушить биологический баланс в природе и представлять угрозу здоровью человека». (В. А. Аветисов).

Химера из стволовых клеток
Успешная трансплантация органов — не что иное, как создание химеры, ведь человек потом живет с чужим органом и чужой ДНК. Пересадка органов — порой единственный способ спасти жизнь, и на нее соглашаются, даже если последствия непредсказуемы.
Чтобы уменьшить риск отторжения органа, ученые предлагают выращивать его из собственных клеток пациента, только в другом организме, например в свинье, чей метаболизм во многом схож с человеческим. Это означает, что нужно создать химеру, то есть внедрить клетки человека в организм другого существа.
Открытие плюрипотентных стволовых клеток значительно упростило технологию. Эти клетки образуются на раннем этапе развития эмбриона. Они могут долго пребывать в неоформленном состоянии, но также способны сформировать любой орган или ткань во взрослом организме. Их внедряют в эмбрион животного, который затем подсаживают в суррогатную самку, и ждут рождения существа-химеры. Помимо того что использование плюрипотентных клеток из эмбриона человека вызывает серьезные этические сложности, их количество в принципе ограниченно. Однако в трансплантологии эту проблему решают, перепрограммируя зрелые клетки взрослого человека обратно в плюрипотентные.
Химера в чашке Петри
В середине 1980-х британские ученые создали химеру из козы и овцы. Получившееся существо было покрыто частично козлиной шерстью, частично овечьей. Затем последовали опыты по скрещиванию двух тритонов с разной пигментаций, курицы и куропатки, крысы и мыши. В 2012 году в лаборатории генетика Шухрата Миталипова из Орегонского университета науки и здоровья (США) создали трех макак-резусов, содержавших клетки шести родителей.
В 2013 году ученые из Израиля получили эмбрионы мышей с человеческими клетками. В 2017-м скрестили свинью и человека. Хотя все эти опыты прекратили на ранних стадиях развития зародышей, они вызвали бурную дискуссию в научных кругах об этичности подобных исследований.
Разовьются ли у такого гибрида человеческие черты поведения? Возникнет ли у него сознание, как у нас, если, допустим, внедрить в животное стволовые клетки для выращивания ткани мозга? Может ли из человеческих половых клеток, вырабатываемых химерой, родиться ребенок? Все эти вопросы пока остаются без ответа. На всякий случай правительства некоторых стран ограничили и даже запретили опыты с химерами — до прояснения ситуации. 

Выводы

Я думаю, что генетика – это наука настоящего и будущего, потому что _______ .

Изучая генетику, я хочу _____________ .

На мой взгляд, знания по генетике необходимы мне в жизни, так как ___________

Д.з.   В СМИ найдите статьи, доказывающие важность генетических знаний для современного общества.