Обобщающий урок "Основные понятия генетики"

Тип учебного занятия: дифференцированный зачет.

Цель занятия: дать комплексную оценку знаний, умений и навыков учащихся по теме «Основы генетики»;

Задачи: а) образовательные: проверить насколько учащиеся усвоили основные понятия генетики, законы Г. Менделя, умеют ли решать генетические задачи;

б) развивающие: развивать мышление учащихся, умение делать выводы, обобщать, применять полученные знания на практике, развивать материалистические представления учащихся о строении мира;

в) воспитательные: воспитывать аккуратность, бережное отношение ко всему живому, прививать навыки здорового образа жизни, развивать у учащихся интерес к науке генетика и предмету биология.

Оборудование: таблицы «Моногибридное скрещивание и его цитологическая основа», «Дигибридное скрещивание и его цитологическая основа»; натуральные объекты: гербарии, набор из 30 семян фасоли, линейки; компьютер, проектор, CD-диски.

Ход занятия:

Этапы процесса обучения	Деятельность субъектов процесса обучения	время
Организационный момент	1. Приветствие учителя биологии, представление учителей-ассистентов. 2. Постановка цели занятия.	3 минуты
Инвариантный этап	Проведения инструктажа о ходе занятия.	2 минуты
Контроль знаний	Проведение контроля знаний, умений и навыков по трем постам.	50 минут
Подведение итогов	1. Выставление оценок из зачетных карточек в сводную ведомость. 2. Самоанализ.	5 минут

Основное содержание:

Пост №1 (теоретический). На этом посту ученики отвечают классические законы генетики и объясняют основные генетические понятия. (приложение №1)

Пост №2 (лабораторно-практический). На этом посту ученики проводят лабораторные и практические работы по карточкам заданиям. (приложение №2)

Пост №3 (решение задач). На этом посту ученики решают генетические задачи по следующим темам: «Моногибридное скрещивание», «Дигибридное скрещивание», «Сцепленное с полом наследование».

Пост №1

1. Дайте определения следующим понятиям: генетика, наследственность, изменчивость, ген, генотип, фенотип.

2. Дайте определения понятиям: гибридизация, гибрид, аллельные гены, гомологичные хромосомы. Какой год считается появлением науки генетики?

3. Сформулируйте I и II законы Г. Менделя.

4. Сформулируйте III закон Г. Менделя.

5. Кто был автором хромосомной теории наследственности? Какова её основная мысль? Что такое кариотип?

6. Что такое сцепленное наследование? Дайте определения понятию кроссинговер.

7. Что такое наследственная изменчивость? Назовите её виды? Какие мутации вы знаете?

8. Что такое модификационная изменчивость? Дайте определение понятию норма реакции. Каково значение этой изменчивости для эволюции?

Пост №2

Карточка №1. По выданному набору составить вариационный ряд изменчивости длины семени фасоли и определить его среднее значение.

Карточка №2. На трех гербарных экземплярах растения пастушьей сумки найдите черты отличия в строении органов растений, данные занесите в таблицу:

Признаки изменчивости	Номер экземпляра
	1	2	3

Сделайте выводы о причинах наблюдаемых изменений.

Карточка №3. По выданному фотоальбому семьи составьте её родословную и определите:

1. генотипы всех членов семьи по признаку цвета глаз или формы волос;

2. типы наследования цвета глаз или цвета волос.

Карточка №4. Описать фенотип своего организма и высказать предположения об его генотипе по предложенному ряду признаков, используя данные следующей таблицы: “НАСЛЕДОВАНИЕ НЕКОТОРЫХ ПРИЗНАКОВ ЧЕЛОВЕКА”

Признак	Обозна-чение гена	Фенотипическое проявление
		Доминантного гена	Рецессив-ного гена	Промежу- точного наследова-ния
цвет волос	А	темные	светлые
	В	не рыжие	рыжие
закрученность волос	D	курчавые	прямые	волнистые
облысение	С	раннее	норма
ресницы	Е	длинные	короткие
цвет глаз	F	карие	f1 – голубые f2 – серые f3 - зеленые
размер глаз	G	большие	маленькие
фокусировка зрения	Н	близорукость	норма
	Z	дальнозоркость	норма
	W	косоглазие	норма
цветовое восприятие	N	норма	дальтонизм, (наследуется через Х хромосому)

Пост №3

Задача №1. У человека кареглазость доминирует над зеленоглазостью. Кареглазый мужчина (мать которого также имела карие глаза, а отец был зеленоглазый) женился на зеленоглазой женщине. У них родилось 8 детей.

1. Сколько разных генотипов может быть у их детей?

2. Какова вероятность, что у детей будут карие глаза?

3. Сколько детей могут быть гомозиготными по данному признаку?

4. Сколько типов гамет может образоваться у отца?

5. Сколько типов гамет может образоваться у зеленоглазого ребенка?

Задача №2. Ген, вызывающий дальтонизм, рецессивен по отношению к гену нормального состояния и локализован в X- хромосоме. Это заболевание вызвано нарушением цветового восприятия. У здоровых супругов родился сын, страдающий дальтонизмом.

1. Сколько типов гамет может образовываться у отца?

2. Сколько типов гамет может образовываться у матери?

3. Какова вероятность рождения здорового ребенка в данной семье?

4. Сколько разных генотипов может быть среди детей?

5. Какова вероятность, что второй ребенок в этой семье тоже будет дальтоником?

Задача №3. Полидактилия (шестипалость) у человека определяется доминантными аллелями аутосомных генов, а сахарный диабет рецессивными аллелями. Мужчина с полидактилией женился на женщине страдающей сахарным диабетом. Мужчина гомозиготен по признаку сахарного диабета. В семье родился ребенок, не имеющий вышеуказанных аномалий.

1. Сколько типов гамет образуется у мужчины?

2. Сколько разных генотипов может быть среди детей?

3. Сколько типов гамет может образовываться у матери?

4. Какова вероятность рождения ребенка без вышеуказанных аномалий?

5. Какова вероятность рождения ребенка с одной из аномалий?

Задача №4. У человека праворукость доминирует над леворукостью, а брахидактилия (короткопалость) над нормальным количеством фаланговых косточек пальцев. От брака мужчины левши с нормальной длиной пальцев с женщиной-правшой, имеющей брахидактилию, родился ребенок правша с брахидактильными пальцами. Мать гетерозиготна по обоим признакам.

1. Сколько типов гамет образуется у мужчины?

2. Сколько типов гамет может образовываться у матери?

3. Сколько разных генотипов может быть среди детей у этой супружеской пары?

4. Каковы вероятность рождения в семье ребенка без брахидактилии?

5. Какова вероятность рождения в семье ребенка правши?

Задача №5. У человека черные волосы и карие глаза доминируют над светлыми волосами и голубыми глазами. Черноволосый, голубоглазый мужчина женился на светловолосой, кареглазой женщине. В этой семье двое детей, не похожих на родителей: один темноволосый и кареглазый, а другой светловолосый и голубоглазый.

1. Какова вероятность рождения в этой семье ребенка похожего на мать?

2. Какова вероятность рождения в этой семье ребенка похожего на отца?

3. Сколько разных генотипов может быть среди детей у этой супружеской пары?

4. Какова вероятность рождения в семье голубоглазых детей?

5. Какова вероятность рождения гомозиготных детей по рецессивным признакам?

Задача №6. Гипертрихоз (рост волос по краю ушной раковины) определяется геном, локализованным в Y-хромосоме, а гемофилия зависит от рецессивного гена, локализованного в X-хромосоме. Мужчина с гипертрихозом женился на здоровой женщине, отец которой страдал гемофилией.

1. Сколько типов гамет может образовываться у женщины?

2. Сколько разных генотипов может быть среди детей у этой супружеской пары?

3. Какова вероятность, что ребенок в этой семье родится с гемофилией?

4. Какова вероятность, что ребенок в этой семье родится с гипертрихозом?

5. Какова вероятность рождения ребенка по обоим признакам?

Задача №7. У человека группы крови определяются геном I, имеющим три аллельных состояния:

I I – 1 группа

I I ; I I – 2 группа

I I ; I I – 3 группа

I I – 4 группа

Мужчина с I группой крови женился на женщине с IV группой крови.

1. Сколько типов гамет может образовываться у женщины?

2. Сколько типов гамет может образовываться у мужчины?

3. Какова вероятность, что у них родится ребенок с группой крови матери?

4. Сколько разных генотипов может быть среди детей у этой супружеской пары?

5. Какова вероятность рождения ребенка со II или с III группой крови?

Приложение1.

1.Генетика – это наука о наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими.

В её основу легли закономерности наследственности, установленные выдающимся чешским ученым Грегором Менделем (1822-1884) при скрещивании различных сортов гороха.

Наследственность – это способность живых организмов сохранять и передавать в ряду поколений характерные для вида или популяции особенности строения, функционирования и развития.

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

Ген – это участок молекулы ДНК, определяющий возможность проявления отдельного элементарного признака или свойства организма.

Генотип – это совокупность всех генов организма.

Фенотип – это совокупность всех внешних и внутренних признаков организма.

2.Гибридизация – это скрещивание организмов, отличающихся по одному или нескольким признакам.

Гибрид – это организм, полученный в результате гибридизации.

Гомологичные хромосомы – это хромосомы, сходные по строению.

Официальным годом появления генетики как науки считается 1900 год, когда были переоткрыты основные генетические законы такими учеными как Г. Де Фриз из Голландии, К. Корренс из Германии и Э. Чермак из Австрии.

3.I закон Менделя: при моногибридном скрещивании двух гомозиготных организмов все потомство в первом поколении будет единообразным.

II закон Менделя: при скрещивании двух гибридов первого поколения в потомстве будет наблюдаться следующее расщепление: по генотипу 1 : 2 : 1, по фенотипу 3 : 1.

4.III закон Менделя: при дигибридном скрещивании двух гетерозиготных организмов, гены и соответствующие им признаки наследуются независимо друг от друга в соотношении 3 : 1 и комбинируются во всех возможных сочетаниях.

5.Автором хромосомной теории был американский генетик Томас Морган. Согласно этой теории, передача наследственной информации связана с хромосомами, в которых линейно, в определенной последовательности, локализованы гены.

Кариотип – это набор хромосом в диплоидных клетках живого организма. Например, кариотип человека составляет 22 пары аутосом и 1 пару половых хромосом. У женщин XX, у мужчин XY.

6.Сцепленное наследование – гены, локализованные в одной хромосоме, образуют группу сцепления и наследуются вместе.

Число групп сцепления соответствует гаплоидному набору хромосом, поскольку группу сцепления составляют две гомологичные хромосомы, в которых локализованы одинаковые гены.

Кроссинговер – обмен участками гомологичных хромосом. Кроссинговер происходит в профазе I мейоза во время конъюгации гомологичных хромосом. В это время части двух хромосом могут перекрещиваться и обмениваться своими участками. Частота перекреста между двумя генами, расположенными в одной хромосоме, пропорциональна расстоянию между ними.

7.Наследственная изменчивость – это приобретение новых признаков живым организмом в результате изменения его генотипа. Она бывает двух видов:

Комбинативная – изменчивость, в основе которой лежит образование рекомбинаций (перекомбинаций генов в мейозе и при оплодотворении).

Мутационная – изменчивость в основе, которой лежат мутации.

Мутации бывают: генные, хромосомные, геномные, соматические, доминантные, рецессивные, летальные и т.д.

В настоящее время ведутся работы по созданию методов направленного воздействия различных мутагенов на конкретные гены. Такие исследования очень важны, поскольку искусственное получение мутаций нужных генов может иметь большое практическое значение для селекции растений, животных и микроорганизмов.

8.Модификационная изменчивость – это изменения фенотипа, вызванные влиянием окружающей среды и не связанные с изменениями генотипа. Модификации не передаются по наследству.

Норма реакции – это степень варьирования признака или пределы изменчивости признаков под влиянием условий внешней среды.

Модификационная изменчивость в естественных условиях носит приспособительный характер и в этом смысле имеет большое значение для эволюции. Обусловленные нормой реакции адаптивные модификации дают возможность организму выжить и оставить потомство в изменившихся условиях среды.

Приложение2.

Возможные ответы учащихся:

Карточка №1. Вариационный ряд изменчивости длины семени фасоли:

варианты (v) длины, в мм.	10	11	12	13	14	15	16
число (p) семян	1	3	7	8	6	4	1

Средняя величина признака определяется по формуле: М = сумма (v x p) : n.

М = [10х1+11х3+12х7+13х8+14х6+15х4+16х1] =

[1+3+7+8+6+4+1]

= [10+33+84+104+84+60+16] : 30 = 391 : 30 = 13 мм.

Карточка №2.

“Признаки изменчивости у растения пастушья сумка”

признаки изменчивости	номер экземпляра
	1	2	3
1. разветвленность, длина корня	разветвлен, 7 см.	не разветвлен, 7 см.	разветвлен, 12 см.
2. количество листьев в прикорневой розетке	7	6	17
3. разветвленность, длина стебля	имеет три боковых побега, 20 см.	не разветвлен, 22 см.	не разветвлен, 25 см.
4. число плодов	17	14	12

Причины различий объясняются неодинаковыми условиями мест произрастания, а именно влияние освещенности. Пастушья сумка – растение светолюбивое. При недостатке света оно удлиняет стебель, количество листьев в прикорневой розетке. При достаточном освещении оно увеличивает количество боковых побегов, число плодов. Следовательно, из наших данных растение № 1 произрастало на открытом месте, а растение № 3, скорее всего в сообществе леса, сквера или парка. В данном случае наблюдается проявление модификационной изменчивости.

Карточка №3.

Схема родословной семьи фамилии N.

Генотипы семьи: сын (7) – аа, отец (1) – аа, мать (4) – Аа, бабушка по отцовской линии (2) – Аа, дедушка по отцовской линии (3) – Аа, бабушка по материнской линии (6) – аа, дедушка по материнской линии (5) – А? [Аа или АА].

По окраске глаз наблюдается полное доминирование. Доминантным признаком являются карие глаза, а рецессивным признаком голубые глаза.

Карточка №4.

Мой фенотип следующий: ааВ_ddC_eef₂f₂gghhzzwwNN, так как ни отец, ни мать не имеют рыжей окраски волос, а являются блондинами, у них прямые волосы, как и у меня, отец страдает ранним облысением, родители не страдают близорукостью, дальнозоркостью и косоглазием, как и я.

Карточка ответов к генетическим задачам:

№ задачи	номера ответов
	1	2	3	4	5
Задача № 1	2	50%	0	2	1
Задача № 2	2	2	75%	4	25%
Задача № 3	2	2	1	50%	50%
Задача № 4	1	4	4	50%	50%
Задача № 5	25%	25%	4	50%	25%
Задача № 6	2	4	25%	50%	25%
Задача № 7	2	1	0	2	100%

При прохождении каждого поста проверяющим учителем выставляется оценка в зачетную карточку, которую учащиеся оформляют на листе бумаги в начале занятия.

Зачетная карточка ___________________________________________ (Фамилия, имя, класс)
№ поста	№ карточки	оценка	подпись учителя
теоретический
лабораторно-практический
решение задач
Итоговая оценка