Этапы изучения наследственности у организмов биология 9 класс кратко

Обновлено: 05.07.2024

Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику

Зарегистрироваться 15–17 марта 2022 г.

Методы исследования наследственности. Фенотип и генотип

Цель урока: формирование знаний об основных методах изучения наследственности человека.

Образовательные – Формировать у обучающихся общее представление о значении генетики человека для медицины, об особенностях человека, как объекта изучения генетики, о методах изучения генетики человека. На примере наследственных болезней человека развивать и конкретизировать знания учащихся о видах мутаций, их последствиях для организма, о воздействии факторов среды на генотип.

Развивающие – создать условия для развития у школьников умения использовать элементы причинно-следственного и структурно-функционального анализа, самостоятельного выбора критериев для сравнения, сопоставления, оценки и классификации объектов, умения импровизировать. Развивать умение получать и преобразовывать информацию, полученную из разных источников, умение обосновывать суждения, приводить доказательства. продолжить формирование навыка смыслового чтения при работе с текстовой информацией.

Воспитательные – воспитывать чувство ответственности за свое здоровье и здоровье потомства, прививать привычки ЗОЖ, умение организовать деловое сотрудничество и взаимоконтроль в парах; развивать навыки рефлексии, самоанализа.

Тип урока комбинированный

Формы организации познавательной деятельности: фронтальная, индивидуальная.

Методы : объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, проблемный.

Оборудование: Мультимедийная презентация, проектор, раздаточный материал, фрагмент музыкального произведения И.Баха

Продолжительность урока 45 минут

Ход урока :

Организационный момент .

Проверяю готовность класса к уроку. Приветствую учащихся.

Актуализация и проверка домашнего задания

Каковы основные этапы развития генетики?

Что такое наследственность?

3. Изучение нового материала

Для генетических исследований человек является неудобным объектом, так как у человека невозможно экспериментальное скрещивание; большое количество хромосом; поздно наступает половая зрелость; малое число потомков в каждой семье; невозможно уравнивание условий жизни для потомства. В генетике человека используется ряд методов исследования, которые чаще используются для диагностики генетических заболеваний, но вместе с этим они дают ответы на многие академические вопросы.

Генеалогический метод исследования основан на составлении родословной человека и изучении характера наследования признака.

Суть его состоит в установлении родословных связей и определении доминантных и рецессивных признаков и характера их наследования (Рис. 1). Особенно эффективен этот метод при исследовании генных мутаций. Этот метод используется для диагностики наследственных заболеваний и медико-генетического консультирования. По характеру наследования определяется вероятность рождения ребенка с генетическими аномалиями.

Рис. 1. Генеалогический метод

Генетический метод чаще всего использовался для мониторинга таких генетических заболеваний, как гемофилия или эпилепсия. Он был наиболее актуален вплоть до молекулярно-биологических открытий ХХ века.

Популяционный метод основан на сборе и анализе статистических данных о частотах того или иного признака. На основании обработанных данных появляется информация о распространенности в популяции изменчивых признаков, их норме реакции, об особых группах риска генетических заболеваний или о летальности этих признаков (Рис. 2).

Рис. 2. Популяционный метод – процент (частота аллелей) групп крови

С помощью популяционного метода возможно прогнозировать количество средств, необходимых для лечения генетических больных.

Цитогенетический метод – основан на анализе кариотипа клеток, то есть на изучении хромосом человека в норме и при патологии. В норме кариотип человека включает 46 хромосом – 22 пары аутосом и две половые хромосомы. Использование данного метода позволило выявить группу болезней, связанных либо с изменением числа хромосом, либо с изменениями их структуры, примером может служить диагностирование на эмбриональном этапе синдрома Дауна (Рис. 3) или синдрома кошачьего крика.

Рис. 3. Цитогенетический метод – кариотип человека с синдромом Дауна

Биохимический метод позволяет выявлять фенотип человека на биохимическом уровне, то есть нарушения в обмене веществ, вызванные изменением генов и, как следствие, изменением активности различных ферментов. Так удается диагностировать сахарный диабет, достаточность лактазы, фенилкетонурию. Этот метод позволяет изучать генетику очень важных показателей человека.

Молекулярно-биологический метод позволяет изучать нуклеотидную последовательность ДНК и непосредственно исследовать генотип. Этот метод дает исчерпывающую информацию о генотипе человека и позволяет делать выводы о его признаках и возможных признаках его потомков.

Это самый эффективный и быстроразвивающийся метод. Любой человек может произвести молекулярно-биологический анализ и узнать риск развития большинства генетических заболеваний

Этот метод позволяет установить риск развития и негенетических заболеваний, таких как сахарный диабет, артериальная гипертензия, и заранее начать их профилактику.

Молекулярно-биологический метод позволяет установить предрасположенность человека, его таланты, его родство и происхождение.

Близнецовый метод заключается в изучении фенотипов однояйцевых близнецов, которые обладают одинаковым генотипом. Близнецовый метод позволяет определить степень проявления признака у пары, влияние наследственности и среды на развитие признаков. Все различия, которые проявляются у однояйцевых близнецов, имеющих одинаковый генотип, связаны с влиянием внешних условий. Таким образом, близнецовый метод позволяет выявить роль генотипа и факторов среды в формировании признака, для чего изучаются и сравниваются степени сходства (конкордантность) и различий (дискордантность) монозиготных и дизиготных близнецов.

При изучении генетики человека используют: генеалогический, близнецовый, популяционный методы в сочетании с лабораторными методами: цитогенетическим, биохимическим и молекулярно-биологическим.

4. Закрепление полученных знаний

1. В чем особенности генеалогического метода?

2. Для каких целей используют молекулярно-биологический метод?

3. В чём особенности популяционного метода?

5. Итог урока: Вывод по работе в группах, обсуждение результатов.

6. Домашнее задание. п. 16 читать, ответить письменно на вопросы №3, 4

7. Рефлексия.

Незаконченные предложения спроецированы на экране при показе презентации. (используют листы рефлексии деятельности)

Наследственностью называется свойство организмов передавать потомкам особенности строения, физиологические свойства и характер индивидуального развития.

Наследственностью люди интересовались очень давно. С развитием сельского хозяйства сформировалась прикладная наука селекция, которая занималась созданием и формированием новых пород животных и сортов растений. Но объяснить механизмы передачи признаков потомкам селекционеры не могли.

Г. Мендель установил дискретность (отдельность) наследственных факторов и разработал гибридологический метод изучения наследственности.

Дискретность наследственности состоит в том, что отдельные свойства и признаки организма развиваются под контролем наследственных факторов, которые при слиянии гамет и образовании зиготы не смешиваются, а при формировании новых гамет наследуются независимо друг от друга.

Значение открытий Г. Менделя оценили только после того, как его результаты были подтверждены в \(1900\) г. тремя биологами независимо друг от друга: Х. де Фризом в Голландии, К. Корренсом в Германии и Э. Чермаком в Австрии. Этот год считается годом возникновения науки генетики.

Менделевские законы наследственности заложили основу теории гена, а генетика превратилась в быстро развивающуюся отрасль биологии.

В \(1901\)–\(1903\) гг. де Фриз выдвинул мутационную теорию изменчивости, которая сыграла большую роль в дальнейшем развитии генетики.

Второй этап развития генетики — изучение закономерностей наследования признаков на хромосомном уровне.

Была установлена взаимосвязь между менделевскими законами наследования и распределением хромосом в процессе клеточного деления (митоз) и созревания половых клеток (мейоз).

Изучение строения клетки привело к уточнению строения, формы и количества хромосом и помогло установить, что гены — это участки хромосом.

В \(1910\)–\(1911\) гг. американский генетик Т. Г. Морган и его сотрудники провели исследования закономерностей наследования на мушках дрозофилах. Они установили, что гены расположены в хромосомах в линейном порядке и образуют группы сцепления.

В \(1953\) г. Ф. Крик и Дж. Уотсон создали модель молекулы ДНК в виде двойной спирали и объяснили способность ДНК к самоудвоению. Стал понятен механизм изменчивости: любые отклонения в структуре гена, однажды возникнув, в дальнейшем воспроизводятся в дочерних нитях ДНК.

Эти положения были подтверждены экспериментами. Уточнилось понятие гена, был расшифрован генетический код и изучен механизм биосинтеза. Были разработаны методы искусственного получения мутаций и с их помощью созданы новые ценные сорта растений и штаммы микроорганизмов.

В последние десятилетия сформировалась генная инженерия — система приёмов, позволяющих синтезировать новый ген или выделить его из одного организма и ввести в генетический аппарат другого организма.

В последнее десятилетие \(20\) века были расшифрованы геномы многих простых организмов. В начала \(21\) века (\(2003\) г.) был завершён проект по расшифровке генома человека.

На сегодняшний день существуют базы данных геномов многих организмов. Наличие такой базы данных человека имеет большое значение в предупреждении и исследовании многих заболеваний.

Раздел ЕГЭ 3.4. Генетика, ее задачи. Наследственность и изменчивость — свойства организмов. Методы генетики. Основные генетические понятия и символика. Хромосомная теория наследственности. Современные представления о гене и геноме

Генетика: задачи, методы, понятия, символика

Генетика — наука о закономерностях наследственности и изменчивости организмов. Наследственность и изменчивость являются фундаментальными свойствами всех живых организмов. Они обеспечивают постоянство и многообразие видов и являются основой эволюции живой природы.

Задачи генетики:

Исследование механизмов хранения и передачи генетической информации от родительских форм дочерним.
Изучение механизма реализации генетической информации в процессе онтогенеза под контролем генов и влиянием условий внешней среды.
Исследование типов, причин и механизмов изменчивости всех живых существ.
Изучение взаимосвязи процессов наследственности, отбора и изменчивости как движущих факторов эволюции органического мира.

Методы генетики:

Основные генетические понятия

Ген — структурная и функциональная единица наследственности живых организмов; участок ДНК, задающий последовательность определённого белка либо функциональной РНК.
Аллели — различные формы одного и того же гена, расположенные в одинаковых локусах гомологичных хромосом и определяющие альтернативные варианты развития одного и того же признака.
Доминирование — форма взаимоотношений между аллелями одного гена, при которой один из них (доминантный) подавляет проявление другого (рецессивного). Доминантный признак проявляется у гетерозигот и доминантных гомозигот.
Доминантный ген — аллель, определяющий развитие признака не только в гомозиготном, но и в гетерозиготном состоянии; такой признак будет называться доминантным.
Рецессивный ген — аллель, определяющий развитие признака только в гомозиготном состоянии; такой признак будет называться рецессивным.
Гомозигота — диплоидный организм, несущий идентичные аллели гена в гомологичных хромосомах.
Гетерозигота — диплоидный организм, копии генов которого в гомологичных хромосомах представлены разными аллелями.
Локус — участок хромосомы, в которой расположен определённый ген.
Гены эукариот состоят из нескольких элементов: регуляторная часть (влияние на активность гена в разные периоды жизни организма) и структурная часть (информация о первичной структуре кодируемого белка). Гены эукариот прерывисты, их ДНК содержит кодирующие участки — экзоны, чередующиеся с некодирующими — нитронами.
Генотип — совокупность генов организма.
Фенотип — совокупность всех внешних и внутренних признаков организма, сформировавшегося на базе генотипа во время индивидуального развития.
Геном — совокупность генов, свойственных для гаплоидного набора хромосом данного биологического вида. Геном, в отличие от генотипа, является характеристикой вида, а не особи, поскольку описывает набор генов, свойственных данному виду, а не их аллели, обусловливающие индивидуальные отличия отдельных организмов. Степень сходства геномов разных видов отражает их эволюционное родство.

Генетическая символика

АА ⇒ Доминантная гомозигота (даёт один тип гамет (А))
аа ⇒ Рецессивная гомозигота (один тип гамет (а))
Аа ⇒ Гетерозигота (два типа гамет (А; а))
Р ⇒ Родители
G ⇒ Гаметы
F ⇒ Потомство, число внизу или сразу после буквы указывает на порядковый номер поколения
F₁ ⇒ Гибриды первого поколения
F₂ ⇒ Гибриды второго поколения
♀ ⇒ Материнский организм
♂ ⇒ Отцовский организм
× ⇒ Значок скрещивания

Наследственность и изменчивость

Наследственность проявляется в способности организма передавать свои признаки и свойства из поколения в поколение. Материальной единицей наследственности являются гены, расположенные у прокариот в нуклеоиде, а у эукариот — в генетическом материале ядра и двумембранных органелл. Совокупность генов организма называют генотипом. Именно он обуславливает развитие большинства его признаков.

Изменчивость — это способность организмов приобретать новые признаки под действием условий среды. Различают генотипическую и фенотипическую изменчивость.

Генотипическая (наследственная) изменчивость затрагивает наследственную информацию организма и проявляется в двух формах: мутационной и комбинативной. В основе комбинативной изменчивости лежат половой процесс, кроссинговер и случайный характер встреч гамет в процессе оплодотворения. Это создаёт огромное разнообразие генотипов. Мутационная связана с возникновением мутаций, которые могут затрагивать как отдельные гены, так и целые хромосомы или даже весь их набор. В зависимости от природы возникновения мутации делят на спонтанные и индуцированные. Мутации делят на соматические и генеративные в зависимости от типа клеток, в которых они возникают. Наблюдения показывают, что многие мутации вредны для организма. Лишь некоторые из них могут оказаться полезными. Вещества и воздействия, приводящие к возникновению мутаций, называются мутагенными факторами, или мутагенами.

Фенотипическая (ненаследственная, или модификационная) изменчивость связана с возникновением модификационных изменений признаков организма, не затрагивающих его геном. Исследования модификационной изменчивости доказывают, что наследуется не сам признак, а способность проявлять этот признак в определённых условиях. Модификационная изменчивость не имеет эволюционного значения, т. к. не связана с образованием новых генов. Так, размеры листьев одного дерева варьируют в довольно широких пределах, хотя генотип их одинаков. Если листья расположить в порядке нарастания или убывания их длины, то получится вариационный ряд изменчивости данного признака.

Хромосомная теория наследственности

Т. Морган с учениками сформулировал хромосомную теорию наследственности в начале XX в. Основные её положения:

Гены находятся в хромосомах, располагаются в них линейно на определённом расстоянии друг oi друга и не перекрываются.
Гены, расположенные в одной хромосоме, относятся к одной группе сцепления. Число групп сцепления соответствует гаплоидному числу хромосом.
Признаки, гены которых находятся в одной хромосоме, наследуются сцепленно.
В потомстве гетерозиготных родителей новые сочетания генов, расположенных в одной паре хромосом, могут возникать в результате кроссинговера.
Частота кроссинговера, определяемая по проценту кроссоверных особей, зависит от расстояния между генами.
На основании линейного расположения генов в хромосоме и частоты кроссинговера как показателя расстояния между генами можно построить карты хромосом.

Активное развитие генетики началось только в последней трети 20 века, поэтому она считается сравнительно молодой наукой. В современном научном знании исследования генетики учитываются не только в биологии и медицине, но и в истории, спорте, криминалистике. В статье мы рассказали о том, как появилась генетика и почему она имеет такое большое значение в нашей жизни.

Развитие генетики как науки

Сегодня генетика является одной из основополагающих наук современной биологии. Но так было не всегда. Несмотря на то, что люди издревле интересовались наследственностью, наблюдая за тем, как живые существа приобретают черты своих родителей, им не удавалось объяснить механизмы передачи наследственных черт потомкам.

Генетика — наука, специализирующая на изучении закономерностей, материальных основ и механизмов наследственности, изменчивости и эволюции живых организмов. Возникновение генетики связывается с развитием сельского хозяйства, разведением домашних животных и рядом крупных открытий в биологии и медицине.

Под наследственностью понимается свойство живых организмов из поколения в поколение передавать потомкам признаки старения, физиологические особенности и специфический характер индивидуального развития.

В современной науке историю становления генетики представляют в форме поэтапного развития.

Второй этап ознаменован рядом важнейших открытий, сделавших генетику одной из самых развивающихся отраслей биологии. Американский генетик Т. Морган вместе со своими учениками А. Стертевантом, К. Бриджесом и Г. Меллером эмпирическим путем сформулировал и доказал хромосомную теорию наследственности. Это новое направление получило название цитогенетики и стало величайшим достижением естествознания первой половины прошлого века.

Передача наследственной информации (генов) от родителей к потомкам основана на передаче хромосом, в которых расположены гены в определенном и линейном порядке. Вывод был сделан на основе изучения закономерностей наследования на мушках дрозофилах в 1910–1911 гг.

В результате этого открытия Морган и американский цитолог Э. Вильсон выяснили и утвердили механизм определения пола, установив закономерности наследования свойств, сцепленных с половыми признаками. Определение хромосомной теории наследственности повлияло на становление и развитие современной молекулярной биологии.

К достижениям второго этапа развития науки можно также отнести:

определение основ биохимической, популяционной и эволюционной генетики;
доказательство того, что молекула ДНК является носителем наследственной информации;
становление основ ветеринарной генетики и ее последующее развитие.

В 1953 году молекулярные биологи Ф. Крик и Дж. Уотсон обнаружили структуру ДНК и расшифровали генетический код, благодаря чему был определен молекулярный механизм изменчивости. Под этим механизмом подразумевается, что однажды возникшие отклонения в структуре гена и ошибки самоудвоения ДНК будут впоследствии повторятся в дочерних нитях ДНК. Это положение позволило разработать способы искусственного получения мутаций, на основе которых разработаны новые сорта растений и штаммы микроорганизмов.

Также это способствовало возникновению генной инженерии, ставшей одним из основных направлений современной генетики.

Генная инженерия — это совокупность приемов и технологий, которые позволяют выделять гены из организма для осуществления последующих манипуляций и создания искусственных генетических систем.

Это открытие обеспечило качественно новый виток в развитии медицины, в особенности, в изучении закономерности заболеваний, передающихся наследственным путем.

Основные понятия и методы генетики

К фундаментальным понятиям науки относятся наследственность и изменчивость, присущие каждому живому организму. Наследственность определяет свойство организма воспроизводить совокупность признаков, которыми обладали его предки. Механизмы изменчивости, напротив, приводят к трансформации комбинаций наследственных признаков или обретению совершенно новых черт у особей данного вида под влиянием внешних изменений окружающей среды. Изменчивость может развиваться в виде мутаций, необходимых для выживания в новых условиях жизни.

Для понимания важны и другие определения:

ген — специфический участок молекулы ДНК, отвечающий за хранение и передачу определенного наследственного признака;
популяция — группа особей одного вида;
генотип — совокупность всех генов и наследственных факторов организма;
фенотип — целостность биологических свойств и признаков живого организма, возникших в ходе индивидуального развития под влиянием внешней и внутренней среды;
аллели — альтернативные формы одного и того же гена, которые находятся в одинаковых локусах и определяют различные варианты становления одного признака;
доминантность подразумевает форму взаимодействия между аллелями одного гена, в рамках которой один из генов — доминантный — подавляет проявление другого;
рецессивность характеризует признак подавляемого гена из аллельной пары, который не развивается в гетерозиготном состоянии;
хромосома представляет собой линейную структуру, в которой расположены гены;
локус — часть хромосомы, в которой находится определенный ген.

В современной генетике применяются различные методы изучения наследственности и изменчивости. К ним относятся:

гибридологический метод является основным методом, который состоит в скрещивании организмов, имеющих различные друг от друга признаки, а также последующее изучение их потомства;
генеалогический метод специализируется на анализе родословных и позволяет предупредить возникновение заболеваний, имеющих генетический характер;
популяционный метод помогает выявить наследственные заболевания как в определенных странах, так и в отдельных группах населения;
цитогенетический метод применяется в изучении строения хромосом и изменчивости их количества. Позволяет на раннем этапе выявить хромосомные болезни, характеризующиеся нарушением числа хромосом или с изменением их строения;
биохимический и биофизический методы изучают наследственные патологии, которые возникают по причине генных мутаций, нарушающих строение и скорость синтеза белков. На основе методов изучается химический состав и строение определенных частей клеток.

Этические проблемы развития медицинской генетики

Стремительное развитие современной науки спровоцировало возникновение вопросов относительно этической стороны генетических исследований в медицине. Ученые, философы, политики и социологи сформулировали ряд этических проблем применения генных технологий: доступность генетических обследований, необходимость перинатального генетического тестирования, формирование способов обеспечения конфиденциальности.

На основании этих вопросов в медицинской генетике был сформирован ряд основополагающих правил:

Правило конфиденциальности подразумевает запрет передачи информации о результатах генетического исследования без письменного согласия пациента.
Правило правдивости заключается в том, что врач обязан ставить пациента в известность обо всех исследованиях, которые он планирует провести. Даже в крайних случаях — когда вмешательство необходимо для спасения жизни — пациент или его представители должны быть уведомлены о планирующихся операциях.
Правило информированного согласияи уважения автономности пациента регулируется правовыми и юридическими нормами, которые регламентируют проведение медицинских вмешательств. Согласно этому правилу, любое генетическое обследование должно осуществляться строго по согласию пациента или его представителей.
Несмотря на официальный статус, мнения ученых по перечисленным правилам все еще расходятся, так как их реализация не всегда применима к конкретной ситуации. Такая неоднозначность еще больше усугубляет и углубляет этические проблемы развития генетики в медицине.

Законы генетики

Воплощение законов генетики можно обнаружить только при рассмотрении большого количества организмов, так как они имеют статистический характер. При этом четкость проявления того или иного генетического закона зависит от количества параллельных наблюдений. Рассмотрим основные законы:

Закон единообразия гибридов первого поколения является первым законом Менделя. Его также называют законом доминирования признаков. Суть состоит в том, что при моногибридном скрещивании двух гомозиготных организмов у гибридов первого поколения проявятся только доминантные признаки. По фенотипу и генотипу все поколение будет однообразно и вберет в себя признаки только одного из родителей.
Закон расщепления — второй закон Менделя, основанный на наблюдениях за самоопылением гибридов первого поколения, при котором происходит расщепление признаков у второго поколения в числовом отношении 3:1 по фенотипу и 1:1:2 по генотипу. То есть образуется не одна, а две фенотипические группы — доминантная и рецессивная.
Закон независимого наследования признаков определяет третий закон Менделя. Определив закономерности наследования одной пары признаков, Мендель занялся изучением наследования двух или более пар разнообразных признаков. В результате скрещивания гомозиготных растений, которые отличались по разным признакам, он обнаружил, что в потомстве они комбинировались так, словно их наследование происходило независимо друг от друга. Из этого ученый сделал вывод, что пары альтернативных признаков, которые находятся в каждом организме, не смешиваются при образовании гамет, а по одному от каждой пары переходят в них в чистом виде.
Закон сцепленного наследования или закон Моргана основан на знании о том, что в одной хромосоме расположено множество генов, так как число признаков организма намного выше количества хромосом. Наследование признаков, гены которых расположены в одной хромосоме, передается совместно и не может распределяться по отдельности.
Закон гомологических рядов наследственной изменчивости сформулирован советским ученым Н. И. Вавиловым в 1920 году. Его суть заключается в том, что генетически близкие виды обладают сходными рядами наследственной изменчивости.

Значение генетики в современном мире

Развитие современной генетики уже достигло небывалых высот в изучении человека и особенностей его наследственности. Генетика активно используется в медицине и биологии, криминалистике, вирусологии, истории и других областях. При этом для человечества первостепенное значение представляют достижения генетики в медицине, которые проявляются в следующих функциях:

проведение генетического тестирования для предупреждения зачатия или рождения ребенка с наследственными патологиями;
использование генетических методов в борьбе с раком;
генетический анализ шизофрении;
применение выявленных закономерностей в наследственных заболеваниях для производства медикаментов;
возможность точного диагностирования наследственных заболеваний.

Ученые предсказывают, что уже в начале следующего века станет известна информация о работе каждого гена из генома человека, а также будут созданы технологии лечения большинства неизлечимых болезней.

Такова теоретическая основа генетической науки, а если вам срочно нужно решить задачи по генетике, обращайтесь к специалистам сервиса ФениксХелп.

Цели: рассмотреть историю становления генетики как науки, изучить основные методы и понятия генетики, символику, применяемую в генетике, суть гибридологического метода изучения наследственности.

образовательна я: изучить основные исторические моменты в истории генетики как науки, показать многообразие методов, используемых генетикой; изучить основные понятия генетики; рассмотреть символику, применяемую в генетике; выявить суть гибридологического метода;

развивающа я: формировать умения и навыки по использованию генетической терминологии и символов для объяснения закономерностей наследования признаков.

воспитательна я: ответственное отношение к выполнению полученных заданий.

Тип урока: изучение нового материала.

Метод проведения: беседа элементами самостоятельной работы.

Планируемые предметные результаты:

ученик должен

иметь представлени е: об истории становления науки, об основных направлениях в изучении наследственности; о работах Г. Менделя, гибридологическом анализе;

умет ь применять на практике полученные знания по использованию генетических терминов и символов.

Универсальные учебные действия:

- регулятивные: составление плана и последовательности действий

- коммуникативные: построение речевых высказываний, выступать перед аудиторией

- познавательные: самостоятельное выделение и формулирование учебной цели

Внутридисциплинарные связи: цитология, биохимия.

Обеспечение: портрет Г. Менделя.

Вложение	Размер
pourochnyy_plan_genetika.doc	115 КБ

Предварительный просмотр:

ТЕМА УРОКА: ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ ГЕНЕТИКИ. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ НАСЛЕДОВАНИЯ.

образовательная: изучить основные исторические моменты в истории генетики как науки, показать многообразие методов, используемых генетикой; изучить основные понятия генетики; рассмотреть символику, применяемую в генетике; выявить суть гибридологического метода;

развивающая: формировать умения и навыки по использованию генетической терминологии и символов для объяснения закономерностей наследования признаков.

воспитательная: ответственное отношение к выполнению полученных заданий.

Тип урока: изучение нового материала.

Метод проведения: беседа элементами самостоятельной работы.

Планируемые предметные результаты:

иметь представление: об истории становления науки, об основных направлениях в изучении наследственности; о работах Г. Менделя, гибридологическом анализе;

уметь применять на практике полученные знания по использованию генетических терминов и символов.

Универсальные учебные действия:

- регулятивные: составление плана и последовательности действий

- коммуникативные: построение речевых высказываний, выступать перед аудиторией

- познавательные: самостоятельное выделение и формулирование учебной цели

Внутридисциплинарные связи: цитология, биохимия.

Обеспечение: портрет Г. Менделя.

I. Организационный момент (приветствие, проверка подготовки класса к уроку, отметка отсутствующих)

II. Мотивация учебной деятельности.

Показать актуальность генетики и ее прикладных аспектов в настоящее время (биотехнология, генетическая инженерия и т. д.). и необходимость элементарных генетических знаний в повседневной жизни и в будущей профессиональной деятельности.

Учащиеся высказывают свои предположения.

Учитель: Правильно, они все являются друг другу родственниками, похожи друг на друга. Какая наука изучает происхождение и наследственность живых организмов?

III. Изложение нового материала. ( учащиеся записывают тему в тетрадях)

История становления генетики
Генетика как наука, предмет изучения, методы генетики
Основные генетические понятия

– Как вы считаете, что изучает генетика?

Генетика – наука, изучающая закономерности изменчивости и наследственности как всеобщих свойств организмов.

Учащиеся записывают определение .

Генетика относительно молодая наука. Датой ее рождения считается 1900 г., когда были заново открыты установленные Г. Менделем в 1866 г. законы наследования признаков.

Рассмотрим историю становления этой науки:

∙ Представление древних о характере передачи признаков из поколения в поколение.

∙ Взгляды средневековых ученых на процессы наследования признаков (овисты, анималькулисты).

Анималькулизм – воззрение биологов XVII–XVIII вв., считавших, что в мужских половых клетках содержится невидимое взрослое животное, а его развитие сводится к увеличению в размерах.

Овисты – считали, что в женской половой клетке в микроскопическом виде содержится взрослый организм.

– Генетика, как любая другая наука, имеет свою цель, задачи, методы исследования и предмет исследования.

Предметом генетики являются два основных свойства живых организмов.

! Вспомните известные вам свойства живых организмов.

! Обратите внимание на формулировку записанного определения. (Учитель наводящими вопросами подводит учащихся к таким свойствам, как наследственность и изменчивость .)

– Что такое наследственность? Как вы понимаете этот термин?

Совместная формулировка определения и запись его в тетрадь.

Наследственность – способность родителей передавать свои признаки, свойства и особенности развития следующему поколению.

(Необходимо объяснить, что передаются не сами признаки: цвет глаз, волос и др., а гены, определяющие их развитие.)

– В чем биологический смысл наследственности? (Сохранение вида.)

Мы выяснили, что гены определяют признаки и свойства организма.

– Что такое ген? (Участок ДНК.) Ген – это участок молекулы ДНК. Гены определяют признаки и свойства организма. Каждый ген бывает представлен двумя и более разновидностями (конкретными состояниями).

Далее учитель формирует более полное представление о гене:

– гены могут изменяться (мутации);

– каждый ген представлен двумя и более разновидностями (конкретными состояниями);

– аллель – конкретное состояние гена.

– аллельные гены обозначаются одной буквой;

Конкретное состояние гена – аллель . Аллели бывают доминантными и рецессивными. Аллельные гены обозначаются одной буквой. Две одинаковые хромосомы соматической клетки называются гомологичными или парой гомологов. В гомологичных хромосомах находятся одинаковые гены. Гены, локализованные в гомологичных участках гомологичных хромосом, называются аллельными.

= – две гомологичные хромосомы, несущие доминантные аллели.

Две пары гомологичных хромосом, одна несет доминантные аллели, вторая – рецессивные. По отношению друг к другу хромосомы каждой пары называются негомологичными, а гены А и в – неаллельными.

– локус – конкретное место нахождения гена в хромосоме;

Рис. Расположение генов в хромосомах

– совокупность генов (аллелей) в организме составляет его генотип ;

– совокупность свойств и признаков организма составляет его фенотип .

Необходимо пояснить, что генотип – не просто совокупность генов, а система взаимодействующих генов.

Факторы среды (многообразие факторов среды: абиотические, биотические, антропогенные).

– Почему в пределах одного вида организмы различаются между собой? (Действие изменчивости.)

– Что такое изменчивость?

Изменчивость – это свойство живых организмов существовать в различных формах (вариантах), обеспечивающих им способность к выживанию в изменяющихся условиях среды.

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

Какими известными вам методами может пользоваться генетика? (Онтогенетический, цитологический, биохимический.)

Учащиеся уже знакомы с этими методами, поэтому на этом этапе учитель помогает сформулировать название и суть метода.

Производится анализ закономерностей наследования отдельных признаков и свойств организмов при половом размножении, а также анализ изменчивости генов и их комбинаторики. Метод разработан Г. Менделем

С помощью светового и электронного микроскопов изучаются материальные основы наследственности на клеточном и субклеточном уровнях
(хромосомы, ДНК)

Синтез гибридологического методов обеспечивает изучение кариотипа человека, изменений в строении и количестве хромосом

Основывается на определении частоты встречаемости различных генов в популяции, что позволяет вычислить количество гетерозиготных организмов и прогнозировать, таким образом, количество особей с патологическим (мутантным) проявлением действия гена

Изучаются нарушения обмена веществ (белков, жиров, углеводов, минеральных веществ), возникающих в результате генных мутаций

Производится количественный учет наследования признаков

Выражается в составлении родословных (человека, животных). Позволяет установить тип и характер наследования признаков

Основан на изучении близнецов с одинаковыми генотипами, что позволяет выяснить влияние среды на формирование признаков

Позволяет проследить действие генов в процессе индивидуального развития; в сочетании с биохимическим методом позволяет установить присутствие рецессивных генов в гетерозиготном состоянии по фенотипу

Давайте познакомимся с некоторыми методами генетики на своем примере:

Метод: генеалогический. (1 ученица) нам расскажет, как используют этот метод для сельскохозяйственных животных.
Метод: генеалогический для человека. Нам расскажет (2 ученик). Генеалогическое древо, видного государственного и политического деятеля И.Е. Винокурова, чье имя носит наша школа
По этому, же методу мы сделали опрос для учащихся 4, 6а, 9б, 10б, 11б классов.

На сколько они знают своих предков. Вывод расскажет (3 ученик).

Следующий метод близнецовый в нашем классе есть близнецы- двойняшки Мичийээнэ и Кэскил Гороховы. (4 ученик) понаблюдала за ними, чем они похожи друг на друга и расскажет нам.
Следующий метод, который мы будем изучать дальше, это метод гибридологический предложенный Г. Менделем. Он является – основоположником генетики.

Гибридологический метод изучения наследственности.

– Что подразумевает гибридологический метод?

Скрещивание организмов, отличающихся по одной паре взаимоисключающих признаков, и дальнейший анализ результатов каждого скрещивания с использованием математической статистики (так как генетика является точной наукой).

Рассмотрим более подробно этот метод на примере гороха.

Чистая линия – генотипически однородное потомство, полученное исходно от одной самоопыляющейся или самооплодотворяющейся особи с помощью отбора и дальнейшего самоопыления (самооплодотворения).

Термин необходимо более детально пояснить.

– Как обозначаются доминантные и рецессивные признаки?

Рассмотрим конкретный пример ( из таблицы ):

– Какие типы гамет может дать каждый организм? (Родительский.)

– В чем сущность гибридологического метода?

Как в любой науке в генетике также есть символы и термины

Основные понятия и символика в генетике (учащиеся записывают в тетрадях) .

Символы нам расскажет (5 ученик)
Общепринятые в генетике обозначения:

G- гаметы (половые клетки)

F 1 – гибриды первого поколения;

F 2 – гибриды второго поколения;

F а – потомство анализирующего скрещивания;

F – потомки (поколение неизвестно);

мужчина мужчина, обладатель изучаемого признака

женщина женщина, обладатель изучаемого признака

дети и порядок их рождения

пол не установлен

Таким образом, наследственность и изменчивость взаимосвязаны.

Теперь вы познакомились с предметом, символами, методами генетики.

Далее учащиеся самостоятельно выполняют работу по непосредственному применению полученных знаний.

Вам дается задание выполнить следующие схемы:

За горами, за лесами,

За широкими морями,

Не на небе – на земле

Жил старик в одном селе.

У крестьянина три сына:

Старший умный был детина,

Средний сын и так и сяк,

Младший вовсе был дурак

2. Составь схемы для семьи из сказки и нарисуй эти семьи:

Три девицы под окном

Пряли поздно вечерком …

Помнишь, что происходило с сестрами, князем Гвидоном, Царевной?

Нарисуй схему этой семьи, напиши имена.

Отец Золушки женился второй раз на женщине, у которой было две дочери. Золушка и ее новые сестры называются сводными сестрами. Изображают это так:

Учащиеся оценивают степень реализации поставленных на уроке целей, свои учебные действия и содержательно обосновывают правильность (ошибочность) результата.

Домашнее задание: ответить на 4 и 5 вопросы после параграфа.

Творческое домашнее задание: составить схемы родословных для различных сказочных персонажей или для своей собственной семьи.

Литература: интернет ресурсы.

По теме: методические разработки, презентации и конспекты

Презентация к уроку: Основные понятия генетики.

Презентация выполнена в виде опорной схемы, ее лучше всего использовать в сочетании с фрагметами учебного видеоматериала издательства " Дрофа".

Тест по теме:"Основные понятия генетики"

Тест для контроля основных понятий по разделу "Генетика" в 9 классе.

Методическая разработка урока для 9 класса по теме "Основные понятия генетики"

Методическая разработка урока для 9 класса, направленная на развитие УУД школьников.

Методическая разработка по теме "Основные понятия генетики. Основные закономерности наследственности"

Представляю план-конспект урока.

Презентация на тему "Основные понятия генетики".Урок биологии 9 и 10 класс.

Данная презентация может быть использована на уроках биологии в 9 и 10 классах в начале изучения темы "Генетика". В презентации даны основные понятия генетики и символы: наследстенность, изменчивось, .

История генетики. Основные понятия генетики. Урок биологии в 10 классе

Урок может ипользоваться в первом уроке изучения раздела Генетики в 9-11 классах.Сначала предлагается вспомить Эмбриологию,ребята читают определения основных понятий эмбриологии (дают термин),за.

Читайте также: