Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Методический электронный образовательный центр Министерства образования Оренбургской области и Оренбургского государственного университета
Название предмета: Биология
Класс: 9 класс
УМК: Учебник « Биология. Общие закономерности. 9 класс»/ С.Г.Мамонтов, В.Б.Захаров, И.Б. Агафонова, Н.И. Сонин - М. : Дрофа, 2010.
Уровень обучения : базовый.
Тема урока: Наследственная (генотипическая) изменчивость.
Количество часов, отведенное на изучение темы:1
Место урока в системе уроков по теме: 1
Цели урока: изучить явление наследственной изменчивости, его закономерности, сформулировать знания о типах мутаций и частоте их появления, значении мутаций, научить учащихся определять форму изменчивости по ее характеристикам, сравнивать их друг с другом, приводить примеры, иллюстрирующие проявления каждой из них.
Задачи урока: 1. Рассмотреть явление изменчивости как свойство живых организмов, типы изменчивости, виды наследственной изменчивости и ее закономерности.
2. Продолжить формирование научных представлений об основных свойствах живых организмов наследственности и изменчивости; умений объяснить эти свойства на основе полученных знаний.
3. Убедить и показать старшеклассникам значение мутационного процесса для эволюции органического мира и условия здорового образа жизни человека, что борьба с ядерной угрозой, загрязнением природной среды есть одновременно и борьба против мутагенных факторов.
Планируемые результаты:
Ученик должен иметь представление: о механизмах возникновения мутаций, мутациях;
Знать определения «наследственность», »изменчивость»,»мутация»,»кроссинговер»,»кариотип»,»полиплодия» и др.
Уметь объяснять явления наследственной изменчивости на основе цитологических и генетических знаний.
Техническое обеспечение урока:
Учебник, дополнительный материал с печатного листа, таблица »Наследственная изменчивость».
Дополнительное методическое и дидактическое обеспечение урока:
1. С.Г.Мамонтов, В.Б.Захаров. Общая биология. Учебное пособие для средних специальных учебных заведений. – М., Высшая школа, 1986 г., стр. 224-227.
2. С.Г.Мамонтов, В.Б.Захаров, Н.И.Сонин. Биология. Общие закономерности. 9 класс. Учеб. для общеобр. учреждений – М., Дрофа, 2003, стр. 216-221.
Ход урока
I. Организационный момент
-приветствие
- подготовка к работе;
- наличие учащихся.
II. Опрос домашнего задания
Чудеса называются так не потому, что они творятся Богом,
Но потому, что они случаются редко и поэтому удивительны.
И.Ньютон
Фронтальный опрос.
-Какие хромосомы называют половыми?
-Какой пол называют гомогаметным и какой-гетерогаметным?
-Что такое сцепление генов с полом? Приведите примеры наследования гена, сцепленного с полом.
-Приведите примеры доминантных и рецессивных признаков у человека.
-Какие из исследованных Г.Менделем признаков гороха наследуются как доминантные?
-Как гены влияют на проявление качественных признаков?
-Чем определяются качественные признаки?
-Приведите примеры влияния генов на проявление других, неаллельных генов.
111. Изучение нового материала.
Тема: Закономерности изменчивости. Наследственная ( генотипическая ) изменчивость.
План
1.Изменчивость как свойство живых организмов.
2.Виды изменчивости.
3.Наследственная изменчивость, ее значение.
4.Мутационная изменчивость.
Учитель задаёт вопрос: - Что такое изменчивость?
-Изменчивостью называют способность живых организмов приобретать новые признаки и свойства .( Записывают определение в тетрадь)
Различают два типа изменчивости: ненаследственную, или модификационную изменчивость, при которой изменений генотипа не происходит и наследственную. Ненаследственная — основа разнообразия живых организмов. Механизмы наследственной изменчивости разнообразны. Основной вклад в наследственную изменчивость вносит генотипическая изменчивость, которая связана с изменением генотипа; существует также и цитоплазматическая изменчивость. Цитоплазматическая изменчивость связана с изменениями в ДНК и РНК пластид и митохондрий.
Генотипическая изменчивость в свою очередь слагается из мутационной и комбинативной изменчивости.
Комбинативная изменчивость — важнейший источник бесконечно большого наследственного разнообразия, которое наблюдается у живых организмов.
Учитель задаёт вопрос классу и дополняет ответы учащихся: - Что лежит в основе комбинативной изменчивости?
В основе комбинативной изменчивости лежит половое размножение, а основными ее истоками являются:
1. Независимое расхождение гомологичных хромосом в первом мейотическом делении - первая и важнейшая основа комбинативной изменчивости. Именно это явление лежит в основе третьего закона Менделя (закона независимого наследования признаков). Появление зеленых гладких и желтых морщинистых семян во втором поколении от скрещивания растений с желтыми гладкими и зелеными морщинистыми модифицированными семенами — пример комбинативной изменчивости.
2. Рекомбинация генов, основанная на явлении перекреста хромосом. Рекомбинантные хромосомы попав в зиготу, вызывают появление нетипичных для родителей признаков.
3. Случайная встреча гамет при оплодотворении.
Все три основных источника комбинативной изменчивости действуют независимо и одновременно, создавая огромное разнообразие генотипов.
Мутационная изменчивость является результатом мутаций.
Термин «мутация» впервые ввел в 1901 году ввёл в науку голландский генетик Г. де Фриз. Проводя опыты с энотерой (декоративное растение) , он случайно обнаружил экземпляры, отличающиеся рядом признаков от остальных (большой рост, гладкие, узкие и длинные листья, красные жилки листьев и широкая полоса на чашечке цветка и т.д. Причем при семенном размножении растения из поколения в поколение стойко сохраняли эти признаки. В результате обобщения этих знаний де Фриз создал мутационную теорию, основные положения которой не утратили своего значения и по сей день :
1. Мутации возникают внезапно, скачкообразно, без всяких переходов.
2. Мутации наследственны, т.е. стойко передаются из поколения в поколение.
3. Мутации не образуют непрерывных рядов, не группируется вокруг среднего типа (как при модификационной изменчивости), они являются качественными изменениями.
4. Мутации ненаправленны – мутировать может любой локус, вызывая изменения как незначительных, так и жизненно важных признаков в любом направлении.
5. Одни и те же мутации могут возникать повторно.
6. Мутации индивидуальны, то есть возникают у отдельных особей.
Процесс возникновения мутаций называют мутагенезом, организмы, у которых произошли мутации – мутантами, а факторы среды, вызывающие мутации – мутагенами.
Существует несколько классификаций мутаций. Учащимся предлагается самостоятельно прочитать классификацию мутаций, затем вместе с учителем заполнить схему (стр. 198-200).
По месту возникновения: генеративные – возникшие в половых клетках. Они не влияют на признаки данного организма, а проявляются только в следующем поколении. Соматические – возникающие в соматических клетках. Эти мутации проявляются у данного организма и не передаются потомству при половом размножении. Сохранить соматические мутации можно только путем бесполого размножения.
Мутации по адаптивному значению: полезные – повышающие жизнеспособность, вредные – понижающие, нейтральные – не влияющие на жизнеспособность особей. Эта классификация весьма условна, т.к. одна и та же мутация в одних условиях может быть полезной, а в других – вредной.
Мутации по характеру проявления: доминантные и рецессивные (мутации не проявляющиеся у гетерозигот, поэтому длительное время сохраняющиеся в популяции и образующее резерв наследственной изменчивости). Также по характеру проявления делятся на спонтанные – мутации, возникшие естественным путем под действием факторов среды обитания, индуцированные – мутации, искусственно вызванные действием мутагенных факторов.
Мутации по характеру изменения генотипа: генные, хромосомные, геномные.
Самостоятельная работа учащихся с таблицей «Типы мутаций» в графе «Геномные мутации»
Типы мутаций
Сущность мутации
Геномные
Хромосомные
Генные
С чем связано возникновение мутации
Примеры заболеваний человека
Классификация
Проверка заполненной таблицы с дополнениями учителя. Гетероплодия (анеуплоидию) – некратное геному увеличение или уменьшение числа хромосом. Чаще наблюдается уменьшение или увеличение числа хромосом на одну (реже две, три и более). Гетероплоидия (от гетеро... и греч. - plóos, здесь — кратный и éidos — вид), изменение генома (набора хромосом), связанное с добавлением к набору одной или более хромосом или с их утратой; то же, что анеуплоидия. Вследствие нерасхождения какой-либо пары гомологичных хромосом в мейозе одна из образовавшихся гамет содержит на одну хромосому меньше, а другая – на одну больше. Слияние таких гамет с нормальной гаплоидной гаметой при оплодотворении приводит к образованию зиготы с меньшим или большим числом хромосом по сравнению с диплоидным. Среди анеуплоидов встречаются: трисомики – организмы с набором хромосом 2n+1 (синдром Дауна, синдром Клайнфельтера), моносомики – организмы с набором хромосом 2n-1 (синдром Тернера).
Например, болезнь Дауна у человека возникает в результате трисомии по 21-й паре хромосом.
Учащиеся самостоятельно заполняют таблицу .Хромосомные мутации – мутации – вызывающие изменение структуры хромосом. Перестройки могут осуществляться как в пределах одной хромосомы – внутрихромомные мутации, так и между негомологичными хромосомами – межхромосомные мутации.
Делеция – потеря участка хромосом, инверсия – поворот участка хромосомы на 180°, дупликация – перенос участка одной хромосомы на другую.
Примерами заболеваний является синдром Лежена или синдром крика кошки его еще называют. Он развивается при делеции. При этом синдроме наблюдается:
общее отставание в развитии,
низкая масса при рождении и мышечная гипотония,
лунообразное лицо с широко расставленными глазами
характерный плач ребёнка, напоминающий кошачье мяуканье, причиной которого является изменение гортани (сужение, мягкость хрящей, уменьшение надгортанника, необычная складчатость слизистой оболочки) или недоразвитие гортани. Признак исчезает к концу первого года жизни.
К межхромосомным мутациям относится транслокация – перенос части генетического материала с одной хромосомы на другую крайний случай — объединение целых хромосом
Генные мутации (самостоятельная работа с учебником).
Комментарии учителя по ходу проверки выполненной работы. Генные мутации, возникающие в гаметах или в будущих половых клетках, передаются всем клеткам потомков и могут влиять на дальнейшую судьбу популяции. Соматические генные мутации, происходящие в организме, наследуются только теми клетками, которые образуются из мутантной клетки путем митоза. Они могут оказать воздействие на тот организм, в котором они возникли, но со смертью особи исчезают из генофонда популяции. Соматические мутации, вероятно, возникают очень часто и остаются незамеченными, но в некоторых случаях при этом образуются клетки с повышенной скоростью роста и деления. Эти клетки могут дать начало опухолям - доброкачественным, которые не оказывают особого влияния на весь организм, либо злокачественным, что приводит к раковым заболеваниям.
Эффекты генных мутаций чрезвычайно разнообразны. Большая часть мелких генных мутаций фенотипически не проявляется, поскольку они рецессивны, однако известен ряд случаев, когда изменение всего лишь одного основания в определенном гене оказывает глубокое влияние на фенотип. Одним из примеров служит серповидноклеточная анемия - заболевание, вызываемое у человека заменой основания в одном из генов, ответственных за синтез гемоглобина, альбинизм; анконская порода овец.
Частоте возникновения мутаций и их роль в эволюционном процессе. Учитель приводит следующие примеры. Подсчитано, что какой-либо ген у дрозофилы может мутировать один раз примерно в 40 тыс. лет, но, так как у нее их несколько тысяч, каждая двадцатая половая клетка мухи несет какую-нибудь мутацию. Ежегодно в мире появляется на свет 75 млн. детей, из них около 1,5 млн. рождаются с наследственными болезнями, вызванными мутациями.
Число мутаций удваивается у человека при испытании ядерного оружия, если он за 30 лет жизни получит лишние 10Р сверх нормального естественного фона радиации Земли. В мире ежегодно рождается около 15 тыс. детей с тяжелыми наследственными недугами, вызванными испытаниями ядерного оружия. Известен случай рождения в Японии в семье, пережившей взрыв атомной бомбы, девочки, которая имела в раннем возрасте умственное развитие 20-летней девушки, но умерла довольно скоро.
IV. Закрепление знаний.
1. Мутации, приводящие к изменению числа хромосом называются:
а) хромосомные;
б) геномные;
в) генные.
2. Удвоение участка хромосомы называется:
а) дупликация;
б) делеция;
в) инверсия.
3. Возникновение хромосомных мутаций связано:
а) с нарушением митоза или мейоза;
б) с разрывом хромосом и воссоединением в новых сочетаниях;
в) с изменением последовательности нуклеотидов ДНК.
4. Синдром Дауна является проявлением мутации:
а) геномной;
б) хромосомной;
в) генной.
5. Возникновение геномных мутаций связано:
а) с нарушением митоза или мейоза;
б) с изменением последовательности нуклеотидов в ДНК;
в) с разрывом хромосом и воссоединением в новых сочетаниях.
6. Дайте определение понятию «мутагенные факторы».
7. Мутагенным фактором являются:
а) ионизирующее излучение
б) температура
в) транслокация
V. Домашнее задание: выучить по тетради, учебник параграф 41; вопросы 1-5,стр. 200.
Автор(ы): Темирбулатова М. Г.
Скачать: Биология 9кл - Конспект.docx
