Текст в системе изучения русского языка в средней школе
методическая разработка по русскому языку (9 класс) по теме

МОУ Юговская средняя общеобразовательная школа

Элективный курс
«Практикум по решению генетических задач,
с использованием ИКТ»

Автор: Хомякова Лилия Григорьевна
             учитель биологии и химии

Юговское сельское поселение

2006г.

Пояснительная записка.

Практикум по решению генетических задач является элективным курсом к предмету

«Общая Биология» и предназначен для учащихся 9 классов, изучающих естественно-научные дисциплины, а также можно использовать для проведения уроков в 10 классе, при подготовке к ЭГЕ в 11 классе, промежуточном тестировании в 9 классе, в помощь учителям-предметникам.

Именно при решении биологических задач наиболее наглядно проверяется умение учащегося обобщать изученный им материал и применять его на практике. В основу практикума включены темы основ теоретического курса «Общей Биологии». Темы расположены в порядке усложнения. Каждая последующая тема требует сохранения умений и навыков решения генетических задач, полученных в предыдущей теме, а также развивает эти умения и навыки при составлении моделей генетических задач.

Структура каждого раздела программы блочная. Каждый блок предполагает отработку алгоритма решения типовых задач, умение решать стандартные и нестандартные типы задач. Каждый блок предполагает также дифференциацию задач по уровню сложности.

Цель практикума: Создание условий для формирования умений и навыков при решении генетических задач, с использованием ИКТ.

Задачами практикума являются:

1) Выработка умения решать генетические задачи по биологии.

2) Применять теоретические знания «Общей Биологии» в практике решения генетических задач.

3) Проектирование моделей задач с использованием ИКТ.

4) Развитие логического мышления у учащихся.

Практикум по решению генетических задач рассчитан на 8 часов лекционно-практических занятий.

Цели и задачи:

Ученик будет знать:

1. Основные понятия генетики.
2. Алгоритм решения типовых задач.

Ученик будет уметь:

1. Обобщать, и развивать раннее усвоенные понятия (о половом размножении, мейозе как цитологической основе закономерностей наследственности и чистоты гамет, генах и хромосомах, как материальных носителях наследственности) на практике, при решении генетических задач.
2. Анализировать текст решаемой задачи, определять характер задачи.
3. Оформлять порядок действий, записывать последовательно и аккуратно.
4. Составлять проект задачи с использованием ИКТ.
5. Выписывать ответы в конце решения.

Учебно-тематический план.

Содержание курса.

Занятие № 1. История открытия. Основные понятия генетики.

Цель работы: Расширить и углубить знания по теме «Генетика» путем включения фрагментов новой информации в целостную систему представлений и понятий.

Ключевые понятия: генетика, наследственность, изменчивость, ген.

Обозначения: Р- родительские формы

Х- скрещивание или гибридизации

♀ - женская особь(организм)

♂- мужская особь(организм)

F1- первое гибридное поколение

F2- второе гибридное поколение

Г- гаметы

Оборудование: алгоритм работы на компьютере при составлении генетических задач, слайды из презентации «Основы Генетики».

Диагностический материал: тест

Сообщения учащихся: а) История открытия генетики

б) Роль ученых в генетике.

Занятие № 2 Первый закон Менделя.

Цель работы: Умение применять теоретические знания при решении генетических задач на практике.

Ключевые понятия: закон доминирования или единообразия первого гибридного поколения, фенотип, генотип, гомозиготный организм, гетерозиготный организм, полное доминирование, неполное доминирование, моногибридное скрещивание.

Оборудование: таблицы по генетике, динамическое пособие по моногибридному скрещиванию, информационный блок на каждую парту (таблицы: полное и неполное доминирование признаков.), индивидуальные раздаточные пособия: лист самоконтроля и самоанализа, алгоритм решения задачи на моногибридное скрещивание, слайды из презентации «Основы генетики».

Дидактический материал:

Задание №1 Гомозиготную черную крольчиху скрестили с гомозиготным белым кроликом. а) определить генотипы и фенотипы крольчат первого поколения. б) Какой закон Менделя здесь проявляется?

Задание №2 у земляники красный цвет плода доминантный признак, а белый - рецессивный. Гибриды же имеют розовую окраску. Будет ли соблюдаться закон Менделя о единообразии гибридов первого поколения при скрещивании особей с красными и белыми плодами? Почему? Составьте схему скрещивания. Какое расщепление по фенотипу получится при скрещивании двух гибридных особей с розовыми плодами?

Занятие № 3 Второй закон Менделя.

Цель работы: Умение применять теоретические знания при решении генетических задач на практике.

Ключевые понятия: закон расщепления, дигибридное скрещивание

Оборудование: таблицы по генетике, динамическое пособие по моногибридному скрещиванию, слайды из презентации «Основы генетики», индивидуальные раздаточные пособия: алгоритм решения задачи на закон расщепления.

Дидактический материал:

Задание №1 Гетерозиготную черную крольчиху скрестили с таким же кроликом. Определите формулу расщепления гибридного потомства по генотипу и фенотипу.

Задание №2 У томатов ген, обуславливающий красный цвет плодов, доминирует над геном желтой окраски их. Какие по цвету плоды окажутся у растений, полученных от скрещивания гомозиготных красноплодных растений с желтоплодными? Какие плоды будут у F1? Перечислите все формы, какие могут получиться от скрещивания одного из красноплодных представителей F2 с F1? Что получится от скрещивания между собой желтоплодных представителей F2?

Занятие №4 Дигибридное и полигибридное скрещивание. Третий закон Менделя.

Цель работы: Умение применять теоретические знания при решении генетических задач на практике.

Ключевые слова: закон независимого комбинирования, дигибридное скрещивание, полигибридное скрещивание, решетка Пеннета.

Оборудование: таблицы по генетике, динамическое пособие по дигибридному скрещиванию, слайды из презентации<Основы генетики>, индивидуальные раздаточные пособия: алгоритм решения задачи по дигибридному скрещиванию.

Дидактический материал:

Задание№1.Оперенность ног у кур (в противоположность голоногим) определяется доминантным геном. Гороховидный гребень доминирует над простым. Какими признаками буду обладать гибридные формы, полученные от скрещивания кур с гороховидными гребнями, имеющими оперенные ноги, с голоногими курами, имеющими простые гребни? Предполагается, что исходные животные гомозиготны по обоим упомянутым здесь генам. Какая часть F2 окажется с гороховидным гребнем и голыми ногами?

Задание №2.Чистопородный черный комолый бык скрещивается с красными рогатыми коровами. Какими будут гибриды? Каким окажется следующее поколение, полученное от скрещивания этих гибридов между собой, если известно, что комолость (безрогость) доминирует над рогатостью, а черная масть – над красной, причем гены обоих признаков находятся в разных парах хромосом?

Задание №3.Высоорослое растение гороха с желтыми гладкими семенами скрестили с карликовым растением, имеющим зеленые морщинистые семена. Каковы фенотипы F1 и F2?

Занятие №5 Хромосомная теория наследственности.

Цель работы: Умение применять теоретические знания при решении генетических задач на практике.

Ключевые слова: закон Моргана, сцепление, сцепленное наследование.

Оборудование: таблицы по генетике, динамическое пособие по сцепленному наследованию признаков, слайды из презентации «Основы генетики», информационный блок на каждую парту (таблица: признаки, определяющиеся двумя взаимодействующими генами.)

Дидактический материал:

Задание №1 У томатов гены, определяющие высоту стебля и форму плодов, сцеплены, причем высокий рост стебля доминирует над карликовостью, а шаровидная форма плодов над грушевидной. Какое потомство следует ожидать от скрещивания гетерозиготного по обоим признакам растения с карликовым, имеющим грушевидные плоды?

Задание №2.Гомозиготное по обоим признакам гладкосеменное (А) растение гороха с усиками (доминантный признак С) скрестили с морщинистым (а) растением гороха без усиков(с). Учтите, гены указанных признаков (форма семени и наличие или отсутствие усиков) локализованы не в различных хромосомах, а вместе в одной хромосоме, поэтому эти два признака наследуются сцеплено. Определите: 1) каковы генотипы и фенотипы F1 и F2; 2)как произойдет расщепление F2, если указанные признаки наследовались бы несцепленно. Результаты объясните цитологически.

Задание №3 Дигетерозиготное гладкосеменное (А) с усиками (С) растение гороха (АаСс) скрещено с таким же растением (АаСс) из F1; названные гены сцеплены А+С , а+с. Допустим, у этих растений 50% мужских гамет образовались в результате перекреста обеих хроматид гомологичных хромосом, остальные мужские и все женские гаметы- без перекреста. Изобразить два деления мейоза и определите формулы расщепления потомства F2 по генотипу и фенотипу. В скобках укажите проценты сортов гамет и типов зигот.

Занятие №6 Генетика пола.

Цель работы: Умение применять теоретические знания при решении генетических задач на практике.

Ключевые слова: Х,Y-хромосомы, аутосомы, гетеросомы, гомогаметный пол, гетерогаметный пол.

Оборудование: таблицы по генетике, информационный блок на каждую парту (таблицы: а)признаки, сцепленные с полом (наблюдаются через Х-хромосомы), б)наследование признаков у человека), слайды из презентации «Основы Генетики», условные обозначения, принятые для составления родословных.

Дидактический материал:

Задание№1Гетерозиготную серую самку дрозофилы скрестили с серым самцом. Определите численное соотношение расщепления гибридов по генотипу и фенотипу (по полу и окраске тела).

Задание№2 У кошек ген черной и ген рыжей окраски сцеплены с полом, находятся в Х-хромосоме и дают неполное доминирование. При их сочетании получается черепаховая окраска шерсти. От кошки черепаховой масти родилось 5 котят, один из которых оказался рыжим, 2 котенка имели черепаховую окраску и 2 котенка были черными. Рыжий котенок оказался самкой. Определите генотип и фенотип кота-производителя, генотипы и пол котят.

Задание№3 В семейной родословной встречается признак –«седая прядь волос», который наследуется как доминантный (рис. ) Определите генотипы исходных родителей. Какие потомки ожидаются от брака двоюродных сестер и братьев а) 1x5; б) 2х6?

Задание№4 Определите характер наследования признака рыжих волос в семье с представленной родословной (рис.) Какое потомство следует ожидать от брака: а) 1х5; б) 3х10 в) 7х12?

Занятие №7 Генотип - как целостная система (взаимодействие генов.)

Цель работы: Умение применять теоретические знания при решении генетических задач на практике.

Ключевые слова: гетерозис, эпистаз, полимерия, плейотропия, множественный аллелизм.

Оборудование: схема (взаимодействие генов), алгоритм  решение задач на взаимодействие генов, таблица (признаки ,определяющие двумя взаимодействующими генами),слайды из презентации.<Основы Генетики>.

Дидактический материал:

Задание№1Какие группы крови возможны у детей, если у их матери 11 группа, а у отца 1V группа крови? Почему?

Задание№2В каком числовом соотношении произойдет расщепление по генотипу и фенотипу потомства от скрещивания гибридного дигетерозиготного красноцветкового душистого горошка а)с таким же красноцветковым растением; б)с белоцветковым растением, имеющим генотип ААbb; в)с белоцветковым растением, имеющим генотип Ааbb; г)с красноцветковым растением, имеющим генотип ААВb.

Задание№3 У собак окраска шерсти может быть коричневой и черной. При действии гена-подавителя пигмент не развивается и шерсть остается белой. При скрешивании спаниелей с белой и коричневой окраской все поколение F1 имеет белую шерсть. Объясните отсутствие окраски у гибридов F1. Что происходит при скрещивании гибридов F1 во втором поколении F2? Какой эпистаз здесь имеет место? Определите генотипы потомков F2 и F1 и родителей Р. Воспользуйтесь алгоритмом решения задач на взаимодействие генов и (рис.)

Занятие№8 (зачетное)

Цель работы: Закрепление пройденного материала по теме «Генетика»

Оборудование: итоговый тест, проекты задач учащихся, таблицы по генетике, слайды из презентации «Основы Генетики».

Дидактический материал: итоговый тест (см. приложение).

Полное доминирование          Таблица №1

Неполное доминирование           Таблица №2

Признаки, определяющиеся двумя взаимодействующими генами

Таблица №3

Признаки, сцепленные с полом (наблюдаются через Х- хромосомы)

Таблица №4

Наследование признаков у человека    Таблица №5

Итоговый тест по генетике

Из предложенной информации по каждому вопросу правильный ответ и запишите соответствующую цифру или букву

1. Основные закономерности наследственности и изменчивости были впервые установлены:

а) Морганом

б) Менделем

в) Мичуриным

2        Ген- это часть молекулы:

а) белка

б) ДНК

в) АТФ

1. Количество альтернативных признаков при моногибридном скрещивании:

а)1

б)2

в)3

2. Особи, в потомстве которых обнаруживается расщепление, называются:

а) гомозиготные

б) гемизиготные

в) гетерозиготные

5         Гены, определяющие развитие взаимоисключающих признаков называются:

а) доминантными

б) аллельными

в) рецессивными

6        Совокупность всех наследственных задатков клетки или организма- это:

а) генотип

б) фенотип

в) генофонд

7        К анализирующему относят скрещивание типа:

а) Аа х Аа

б) Аа х аа

в) АА х Аа

8        Кроссинговером называют:

а) сближение гомологичных хромосом

б) тип хромосомной перестройки

в) обмен участками гомологичных хромосом

9        Фенотип- это совокупность:

а) генов организма

б) генов данной популяции или вида

в) внешних и внутренних признаков организма

10        Женская гетерогаметность имеет место у:

а) дрозофилы

б) человека

в) птиц

11        Количество фенотипов при скрещивании Аа х Аа в случае полного доминирования:

а) 1

б) 2

в) 3

12        Количество возможных вариантов гамет у особи с генотипом ААВв:

а) 4

б) 3

в) 2

13        Дигетерозигота имеет генотип:

а) АаВВ

б) ААВв

в) АаВв

14        Количество возможных генотипов при скрещивании типа Аа х Аа:

а) 2

б) 3

в) 4

15        Явление сцепленного наследования генов установил:

а) Морган

б) Мендель

в) Мичурин

16        Цитогенетический метод изучения генетики человека основан на изучении:

а) родословных

б) особенностей обмена веществ

в) структуры хромосом

17        Метод, который нельзя использовать для изучения генетики человека:

а) гибридологический

б) биохимический

в) генеалогический

Алгоритм решения задач на моногибридное скрешивание:

А. 1).Определите доминантный и рецессивный признак по результату скрещивания F1 и F2 (по рисунку или условию задачи).

2) Введите буквенные обозначения доминантного и рецессивного признака.

3) Запишите генотип особи с рецессивным признаком или особи с известным по условию задачи генотипом и гаметы.

4) Запишите генотип гибридов F1, учитывая, что один из генов наследуется от особи с рецессивным признаком.

5) Запишите гаметы особи с доминантным признаком, исходя из генотипа гибридов F1

6) Запишите генотип особи с доминантным признаком.

Б. 1) Составьте схему второго скрещивания. Запишите генотипы гибридов F1 и их гаметы в решетку Пеннета по горизонтали и вертикали.

2) Запишите генотипы потомства в клетках пересечения гамет. Определите соотношения фенотипов в поколении F2

Тест №1. Наследственность и изменчивость

 Решите правильно или неправильно то или иное суждение. Выпишите номера правильных суждений.

1. Наследственность-это способность родителей передавать свои признаки следующему поколению.
2. Фенотип-это совокупность генов определенной клетки или организма.
3. В результате мейоза происходит уменьшение числа хромосом в два раза.
4. Моногибридное скрещивание-это скрещивание по двум парам признаков.
5. Обмен участками гомологичных хромосом называется коньюгацией.
6. Признак, передающийся по наследству при гибридизации, но не проявляющийся у гибридов первого поколения, называется доминантным.
7. Хромосомы, одинаковые у самца и самки, называются аутосомами.
8. Особи, в потомстве у которых обнаруживается расщепление, называются гомозиготными.
9. Явление сцепленного наследования открыл Т. Морган.
10. Генотип-это совокупность всех генов организма.

Алгоритм решения задач на взаимодействие генов:

1. Запишите фенотипический радикал дигибридного скрещивания.
2. Разделите его на фенотипические группы, согласно результатам скрещивания F2 по условию задачи.
3. Определите генотипы поколения F2 и гены, определяющие данные признаки.
4. Определите генотипы особей в поколении F1, учитывая, что они должны дать все 4 типа гамет ( АВ, Ав, аВ, ав).
5. Определите генотипы исходной родительской пары Р, учитывая, что первое поколение F1единообразно.

Алгоритм решения задач, используя закон расщепления.

1. Записать фенотипы родителей.
2. Определить и записать генотипы матери и отца.
3. Определить и записать сорта женских и мужских гамет.
4. Построить решетку Пеннета и определить возможные типы зигот, образующихся при оплодотворении.
5. Определить формулу расщепления гибридного потомства по генотипу
6. Определить формулу расщепления гибридного потомства по фенотипу.

Лист самоконтроля и самоанализа.

Ф. И. О. ученика.

Литература для учащихся и учителя.

1. В.Б.Захаров, С.Г.Мамонтов, Н.И.Сонин «Общая Биология» 9 класс М.: «Дрофа», 2001г.
2. О.Г.Машанов, В.В.Евстафьев Учебно-методическое пособие по биологии «Основы цитологии. Размножение и развитие организмов. Генетика. Селекция». М.: «Московский лицей»,1995г.
3. Под редакцией Р.А.Петросова Дидактический материал по Общей Биологии, пособие для учителей биологии. М.: «РАУБ-Цитадель». Мн.:ООО «Белфарпост»,1997г.
4. Б.Х.Соколовская «Молекулярная биология и генетика в 10 классе» М.: «Просвещение», 1970г.
5. Г.М.Муртазин «Задачи и упражнения по Общей Биологии» М.: «Просвещение», 1981г.
6. Журнал «Биология в школе», статья В.Б.Захаров «Введение в генетику : история развития»,№5,2003г., с.9-12
7. Журнал «Биология в школе» статья И.Б.Дараган «Грегор Мендель», №5,2003г., с.13-17
8. О.Г.Машанов.В.В.Евстафьев «Тесты, вопросы и задания» М.: Учебный центр «Московский лицей», 1997г.