Закономерности наследственной изменчивости 9 класс конспект
Обновлено: 06.07.2024
- Для учеников 1-11 классов и дошкольников
- Бесплатные сертификаты учителям и участникам
Цель урока : изучить явление наследственной изменчивости, ее закономерности и эволюционный смысл. Рассмотреть причины возникновения и основные типы мутаций.
Планируемые результаты:
Метапредметные:
познавательные: формулировать понятия; устанавливать причинно-следственные связи и делать выводы; смысловое чтение; составлять и применять схемы для решения учебных задач;
регулятивные: самостоятельно определять цели обучения, ставить задачи в учебной деятельности, контролировать свою деятельности для достижения результата;
коммуникативные: умение осознанно использовать речевые средства;
личностные: познавательный интерес к биологии, умение анализировать и оценивать целевые установки в своих действиях и поступках по отношению к своему здоровью, осознание важности получения знаний.
Тип урока : урок усвоения новых знаний
Оборудование: компьютер, мультимедийный комплекс, презентация , раздаточный материал, учебник.
I . Организационный момент.
Приветствие, подготовка класса к работе.
II. Актуализация знаний
Давайте повторим прошедший материал.
Я предлагаю 2 учащимся выполнить индивидуальные задания (выдаются задания для детей с ОВЗ) Приложение 1.
А с остальными учащимися поиграем в игру “Цепочка”. У вас на столах лежат карточки. По одному человеку с парты читает вслух определение и говорит, какое слово вставил. Затем вторая парта и т. д.
1.Наука о наследственности и изменчивости называется … генетика.
2.Совокупность внешних и внутренних признаков организма…фенотип.
3.Совокупность всех генов, переданных от родителей потомству… генотип.
4.Свойство организма передавать признаки от родителей потомству…наследственность.
5.Свойство организмов приобретать новые признаки в процессе жизни…изменчивость.
6.Скрещивание организмов, отличающихся по одной паре признаков…моногибридное.
7.Скрещивание организмов, отличающихся по двум парам признаков…дигибридное
8.При скрещивании гетерозиготных организмов в потомстве наблюдается расщепление по фенотипу 3:2, по генотипу – 1:2:1 второй закон Менделя или закон ….расщепления.
9. Организмы, имеющие одинаковые аллели одного гена…гомозиготные.
10. Организмы, имеющие разные аллели одного гена…гетерозиготные.
Молодцы ребята, правильно ответили на вопросы.
На прошлых уроках вы познакомились с одной из форм изменчивости - это ненаследственная изменчивость (модификационная).
Сейчас я буду читать суждения, а вы скажете правильны ли они или нет.
Ответьте на вопросы:
1. Модификационная изменчивость - это изменчивость организма, возникающая под влиянием факторов внешней среды и не затрагивающая генотип, а обусловлена изменением фенотипа. (Да)
2. Модификационная изменчивость передается по наследству. (Нет)
3. Модификационная изменчивость полезны, так как имеют приспособительное значение (Да)
4. Для модификационной изменчивости характерен индивидуальный характер (Нет, групповой)
III. Мотивация и целеполагание:
Мы продолжаем изучение такого свойства живых организмов, как изменчивость
Чтобы определить тему урока, прошу вас посмотреть слайды. Давайте н а несколько секунд перенесемся в Германию в знаменитую дрезденскую галерею и посмотрим на полотна. Это работы нидерландского художника, Иеронима Босха, о диного из крупнейших мастеров периода Северного Возрождения. Из творчества художника сохранилось около десяти картин и двенадцати рисунков. Он считается одним из самых загадочных живописцев в истории западного искусства. Вглядитесь в полотна, кто это? Еще несколько подсказок. Персонажи из мультфильмов.
Вглядитесь в изображение, кто это?
«…Есть бытие, но именем каким
его назвать? Ни сон оно, ни бденье;
Созданье ли болезненной мечты
А вот что бы сказал генетик, рассматривая эти картины, кто на них изображен? (мутации, мутанты) Теперь, я надеюсь, вы без затруднений сможете сформулировать тему урока
Итак, тема урока: Закономерности наследственной изменчивости.
Зная тему урока, выскажите свое мнение о целях нашего занятия (уч-ся высказываются. Цель: выяснить сущность наследственной изменчивости, изучить ее закономерности.
Постановка проблемы : возможно ли существование таких организмов или они плод фантазии художника? (ответ в конце урока)
IV. Первичное усвоение нового материала
Сегодня мы на уроке будем говорить о наследственной изменчивости. Наследственная изменчивость - основа разнообразия живых организмов и главное условие их способности к эволюционному развитию.
Механизмы наследственной изменчивости разнообразны. (Слайды )
1. Цитоплазматическая изменчивость. Она связана с изменениями в ДНК и РНК пластид и митохондрий.
2. Генотипическая изменчивость в свою очередь слагается из мутационной и комбинативной изменчивости.
Комбинативная изменчивость – важнейший источник бесконечно большого наследственного разнообразия, которое наблюдается у живых организмов. В основе комбинативной изменчивости лежит половое размножение. На стр.28 в учебнике найдите причины комбинативной изменчивости (работа с учебником)
Значит, основными её источниками являются:
- 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).
- Рекомбинация генов, основанная на явлении перекреста хромосом. Рекомбинантные хромосомы попав в зиготу, вызывают появление нетипичных для родителей признаков.
- Случайная встреча гамет при оплодотворении.
Все три основных источника комбинативной изменчивости действуют независимо и одновременно, создавая огромное разнообразие генотипов.
Мутационная изменчивость.
Что же такое мутация? Какие ассоциации, представления возникают у вас в связи с этим понятием? Попытайтесь сформулировать определение этого понятия (ответы учащихся).
Термин мутация ввел голландский генетик Гуго де Фриз в 1901г. (Слайд)
Мутация происходит от латинского mutation, т.е. изменение.
Основные положения мутационной теории Де Фриза остаются справедливыми и по сей день.
- Возникают внезапно, скачкообразно.
- Могут возникать повторно.
- Они могут быть вредными и полезными
А сейчас используя слова из положения, попробуйте сконструировать свое определение мутации (дается подсказка- клише)
Мутации- …какие…..изменения…чего……. обусловленные изменениями……чего….
Мутации - внезапные изменения фенотипа, обусловленные изменением генотипа
Существует большое разнообразие мутаций и видов их классификации (Слайд)
Виды мутаций по значению:
1.Вредные 2.Нейтральные 3.Полезные
Виды мутаций по месту возникновения
По характеру возникновения
Наибольшее значение имеет классификация мутаций по объему затронутого изменениями наследственного материала
Виды мутации по характеру затронутого наследственного материала
Прочитайте в учебнике на стр. 29 про генные и хромосомные мутации. Вам необходимо в процессе самостоятельной работы, выявить отличительные признаки этих видов мутаций. Работать вы будете по вариантам и в парах. Каждый вариант получает свое задание, а в паре его нужно будет обсудить.
1 вариант - генные мутации
2 вариант - хромосомные мутации
Задание для вариантов:
1.Сформулировать определение мутации, используя текст учебника
2.Объяснить сущность мутации
3.Привести пример мутаций
(организуется работа учащихся по вариантам)
Что такое генные мутации? (Генные мутации – мутации, связанные с изменениями структуры ДНК)
В чем сущность генных мутаций? (Выпадение, вставка, замена нуклеотидов)
Что такое хромосомные мутации? (Это мутации, связанные с изменениями в структуре хромосом)
В чем сущность хромосомных мутаций? (Сущность хромосомных мутаций: утрата части, удвоение участка, разрыв, поворот и встраивание участка хромосом)
Пример – волчья пасть, заячья губа.
Еще существуют геномные мутации, связанные с изменениями числа хромосом. Полиплоидия (кратное увеличение) и анэуплоидия (изменения 1-2 хромосом)
Пример – синдром Дауна (47 хромосом)
Современная медицина избавляет от многих болезней, но вылечить или хотя бы предотвратить мутации пока нельзя. Их можно только выявить в начале внутриутробного развития плода. Однако генная инженерия не стоит на месте. Быть может, в скором времени способ предотвращения болезней, вызываемых хромосомными мутациями, будет найден.
ФИЗМИНУТКА. Гимнастика для глаз.
Итак, вы успешно разобрались с характеристиками мутаций. И, наверное, у многих из вас возникли вопросы….. Может кто-то озвучит свой вопрос?
Почему возникают мутации?
Что вызывает мутации?
Каковы причины мутаций?
А как бы вы ответили на возникшие вопросы? (уч-ся высказываются)
Мутагены - факторы, вызывающие мутации.
Мутагены принято делить на физические, химические и биологические.
1) Физические мутагены — давление, температура, ионизирующие излучения, рентгеновские лучи, ультрафиолетовые лучи и др.
2) Химические мутагены . Настоящему времени известны сотни тысяч химических мутагенов. Ежегодно в практику внедряется более 500 вновь синтезированных соединений, а в ежедневном пользовании человечества находится 63 000 химических соединений: удобрения, консерванты, пищевые добавки и тд.
3) Биологические мутагены. Некоторые бактерии и вирусы (кори, ветряной оспы, гриппа, гепатита и др.);
Из сказанного ясно, что в повседневной жизни нас окружает огромное количество факторов, обладающих мутагенной активностью. Это излучение от бытовых приборов, это в-ва бытовой химии. Это пищевые продукты, содержащие Е-добавки и консерванты. Это лекарственные препараты и многое другое…
Как вы считаете, а алкоголь, никотин, наркотические в-ва обладают мутагенной активностью? (ответ учащихся). Огромное мутагенное воздействие оказывает и радиоактивное излучение. Наглядный пример этого последствия взрыва на Чернобыльской АЭС. (Слайд)
V. Закрепление знаний (осознание и осмысление)
Я надеюсь, что вы осознанно восприняли блок новой учебной информации и предлагаю вам закрепить знания, выполнив лабораторную работу.
Лабораторная работа № 3
Цель: сформировать понятие изменчивости организмов, продолжить выработку умений наблюдать натуральные объекты, находить признаки изменчивости. Доказать, что изменчивость - общее свойство организмов.
Оборудование : раздаточный материал, иллюстрирующий изменчивость организмов.
1. Сравните 2 растения одного вида (или их отдельные органы: листья, семена, плоды и др.), найдите признаки сходства в их строении. Объясните причины сходства особей одного вида.
2. Выявите у исследуемых растений признаки различия. Ответьте на вопрос: какие свойства организмов обусловливают различия между особями одного и того же вида?
3. Раскройте значение этих свойств организмов для эволюции. Какие, на ваш взгляд, различия обусловлены наследственной изменчивостью, какие — ненаследственной изменчивостью? Объясните, как могли возникнуть различия между особями одного вида.
Цель: Познакомить учащихся с понятием “изменчивость”, дать характеристику генотипической изменчивости. Определить характер проявления мутаций. Причины, факторы, вызывающие мутации. Свойства и последствия мутации. Создать у учеников определенный уровень мотивации и ориентировочную основу действий с новым материалом.
Оборудование: компьютер, мультемедийный проектор, экран, учебник биология “Общие закономерности” 9-й класс С.Г. Мамонтов, В.В. Захаров, Н.И. Сонин, слайды, доска, таблица “виды размножения”.
Запись на доске: мутации, спонтанные, индуцированные (по ходу урока обращаем внимание на правильность написания терминов).
Перечислите, основные свойства живого организма? (дыхание, питание, выделение, обмен в-в и энергии, ….. наследственность, изменчивость, эволюция …)
Что такое наследственность? (способность организма передавать признаки из поколения в поколение)
Что такое изменчивость? ( Способность живых организмов приобретать новые признаки и свойства)
Сегодня мы поговорим о изменчивости, выясним какие виды изменчивости есть, что представляют собой мутации, как они возникают и насколько они вредны или полезны. Учитель:
Изменчивость бывает фенотипическая, которая возникает под действием окружающей среды и не наследуется и генотипическая, которая определяется генотипом и сохраняется в ряду поколений Слайд (приложение 1)
Изменчивость (запись в тетради)
Наследственная ( генотипическая) ненаследственная ( фенотипическая)
(Фронтальное закрепление определения: опрос по рядам, затем в каждой паре повторяются определения друг другу, запись в тетрадь по памяти).
Какая изменчивость называется фенотипической или не наследственной?
Какая изменчивость называется генотипической или наследственной? .
Мы на этом уроке уделим внимание генотипической, наследственной или как назвал ее Ч.Дарвин неопределенной изменчивости, подчеркивая тем самым ее случайный, ненаправленный характер и относительную редкость.
Генотипическая изменчивость подразделяется на комбинативную и мутационную. Слайд (приложение 1)
Генотипическая изменчивость (запись в тетради)
Каждый организм уникален по своему генотипу, а в процессе полового размножения происходит обмен участками хромосом . Слайд (приложение1 )
Какой процесс изображен?
При этом структура самих генов и хромосом остается той же, что и раньше у родителей, но меняются сочетания наследственных задатков, т.е., комбинаций. Слайд (Приложение 1)
Комбинативная изменчивость обеспечивает приспособленность организмов к меняющимся условиям среды. Широко используется в селекции для соединения в одном организме ценных признаков разных пород и сортов.
Наследственные изменения генетического материала называют – мутациями.( от латинского мутацио –изменения).
(Фронтальное закрепление определения: опрашиваются подряд 3-4 человека, затем в каждой паре повторяется определение друг другу, запись в тетрадь по памяти).
Мутации бывают доминантные и рецессивные. Какие мутации будут преобладать? Почему? Вы можете воспользоваться подсказкой на стр.198 учебника (запись на доске).
Большинство из них рецессивны и не проявляются у гетерозиготных организмов, обладатели вредных доминантных мутаций, сразу проявляющихся в гомо– и гетерозиготном организме, часто оказываются не жизнеспособными и погибают на ранних этапах развития. Но при изменении условий внешней среды некоторые раннее вредные рецессивные мутации могут оказаться полезными.
Мутационная изменчивость бывает генная, хромосомная и геномная. Рассмотрим каждый вид. Генные мутации приводят к изменению структуры ДНК: нарушение порядка нуклеотидов при этом изменяется кодируемый белок. Например, серповидноклеточная анемия. Хромосомная мутация также приводит к изменению структуры хромосом : потеря участка, удвоение фрагмента хромосом, поворот части хромосом на 180 градусов. Многие хромосомные мутации снижают жизнеспособность организма – полулетальные.
Геномные мутации приводят к изменению количества хромосом в кариотипе. Например, полиплоидия. Для большинства животных и человека полиплоидия оказывается летальной мутацией.
Генная (изменение структуры гена)
– нарушение порядка нуклеотидов
Геномные (изменение количества хромосом в кариотипе)
Хромосомные (изменение структуры хромосом)
– потеря участка хромосом
– удвоение фрагмента хромосом
– поворот части хромосом на 180
И так еще раз посмотрите слайд проговорите про себя, а затем расскажите о разновидностях мутаций друг другу. (Работа по парам).
Скажите в чем различие между комбинативной и мутационной изменчивостью?
В комбинативной изменчивости происходит новое сочетание родительских генов в зиготе, а при мутациях идет нарушение структур генов и хромосом.
Обратите внимание на слайд. По исходу, для организма какие могут быть мутации?
Летальные, полулетальные, нейтральные.
Учитель: Действительно летальные – не совместимые с жизнью; полулетальные –снижающие жизнеспособность; нейтральные– повышающие приспособленность и жизнеспособность организмов.
Выясним, в каких клетках возникают мутации. Если мы говорим о “наследственности” и “изменчивости”, то о каком свойстве живого организма нужно вспомнить?
Прокоминтируйте данную таблицу.
| Показатели | Бесполое размножение | Половое размножение |
| Число родительских особей | одна | Обычно две |
| Исходные клетки | соматические клетки | Специализированные клетки |
| Сущность каждой формы | Дочерняя форма является точной копией родительской | Дочерняя форма наследует генетический материал из двух разных источников, |
Половое размножение имеет преимущество перед бесполым, т.к. наследственные признаки передаются от двух родительских форм и в результате комбинации генов вероятность выжить у дочерней формы больше.
Учитель: В как вы думаете, в каких клетках могут возникать мутации?
Вероятно, мутации могут возникать как в соматических, так и в половых клетках, потому что они способны передавать наследственные признаки.
Действительно мутации могут возникнуть в соматических и в половых клетках.
| Генеративные (в половых клетках) обнаруживаются только в следующем поколении. половом размножении. | Соматические (в клетках тела) проявляются у данного организма и не передаются потомству при |
Теперь давайте повторим то, что мы только что узнали.
Что такое генотипическая изменчивость?
Как ее еще иначе можно назвать?
Какие виды генотипической изменчивости вы знаете?
Поясните, как понять “комбинативная изменчивость”?
Сколько разновидностей мутаций?
Что можно сказать о генной мутации?
Что можно сказать о хромосомной мутации?
По исходу для организма мутации бывают?
С факторами вызывающими мутации вас познакомит мой оппонент .( ответ ученика, который заранее готовил материал)
Факторы, способные вызывать мутации, называют мутагенными. Их подразделяют на физические, химические, биологические. Для вас задание – распределите понятия по данным факторам. ( на доске записаны понятия: излучение, формалин, температура, лекарства, вирусы, аналоги азотистых оснований, бактерии).
(Ученики распределяют устно)
По причинам, вызывавшим мутации они подразделяются на: слайд (Приложение 1)
Спонтанные: Индуцированные:
| – в естественных условиях | – при направленном воздействии |
| – под действием мутагенных факторов | мутагенного фактора |
| – без вмешательства человека | – с вмешательством человека |
| – служат исходным материалом для | – служит исходным материалом |
| естественного отбора | для искусственного отбора |
И так самостоятельно определите свойства мутации, воспользуйтесь учебником на стр.200. (анализ, беседа, запись в тетради)
Сверяем записи, просмотр слайда
– могут быть доминантными и рецессивными
– полезными и вредными
– одни и те же мутации могут возникать повторно
Подводим итоги работы на уроке.
Д/з стр.196-200. Подготовить дополнительный материал о примерах генотипической изменчивости для мини – конкурса “ Интересная мутация урока”.
Закономерности изменчивости.
Изменчивость признаков. Норма реакции
Ключевые слова конспекта: изменчивость: прерывистая (дискретная), непрерывная; признаки: качественные, количественные; варианта; вариационный ряд; вариационная кривая: вариационная кривая нормального распределения; предел изменчивости признака; норма реакции.
Раздел ЕГЭ: 3.6. Закономерности изменчивости… Норма реакции… Значение изменчивости в жизни организмов и в эволюции
Организм наряду с наследственностью обладает изменчивостью. Изменчивость — это способность организма изменять свои признаки, она зависит от генотипа и воздействия окружающей среды. Изменчивость есть результат взаимодействия генотипа со средой. Способность организма изменяться под воздействием окружающей среды обеспечивает его приспособление к условиям существования.
Существуют две формы изменчивости: дискретная (прерывистая) и непрерывная. При дискретной изменчивости различия между особями резко выражены, при непрерывной имеется вариационный ряд, отражающий предел изменчивости признака — норму реакции.
Модификационная, или фенотипическая, изменчивость носит адаптивный характер и не наследуется.
Наследственная изменчивость затрагивает генотип. Наследственные изменения имеют случайный характер. Выделяют два вида наследственной, или генотипической, изменчивости: комбинативную и мутационную. Комбинативная изменчивость возникает в результате комбинации генов и хромосом в процессе мейоза, а также случайного сочетания гамет при оплодотворении. Мутации происходят из-за нарушения структуры ДНК, отдельных хромосом и всего генома, что приводит к изменению генотипа. Мутации чаще вредны, так как снижают адаптивные свойства организма. Однако именно мутации создают резерв наследственной изменчивости, накапливаясь у гетерозигот. Выявлена закономерность в проявлении мутаций у близкородственных видов организмов. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости, установленный Н. И. Вавиловым, имеет большое значение в селекционной работе при выведении новых сортов культурных растений и пород домашних животных.
Качественные и количественные признаки
При одном и том же генотипе могут формироваться разные фенотипы. Фенотип есть результат взаимодействия генотипа с факторами среды. На одном дереве листья (цветки, плоды) отличаются друг от друга. Под влиянием внешних факторов фенотип может изменяться.
Качественные признаки: форма и окраска семян у гороха посевного
Все признаки организмов разделяют на качественные и количественные. Форма плодов или семян, окраска цветков, шерсти животных — это качественные признаки, по которым особи резко отличаются друг от друга.
Если признаки поддаются измерению (высота стебля, размеры листьев, надои молока, яйценоскость) — это количественные признаки.
Количественный признак — размеры листьев у лавровишни
Жёлтая и зелёная окраска, гладкая и морщинистая форма семян гороха — примеры качественных признаков. По таким признакам особи легко различаются, так как между ними нет промежуточных форм. Изменчивость признаков в этом случае носит скачкообразный, прерывистый характер. Изменчивость признаков, при которой можно чётко выделить определённые группы особей, называют прерывистой или дискретной.
В другом случае, при наследовании, например, массы семян или высоты стебля, наблюдаются различия в степени интенсивности развития признака.
В данном случае строгое деление на группы невозможно, и признак требует какой-то количественной оценки. Один из примеров количественного изменения признака — величина листьев у одного растения, например лавровишни. Изменчивость, при которой у отдельных особей отсутствуют чёткие границы между признаками, называют непрерывной.
Прерывистую и непрерывную изменчивость могут иметь как количественные, так и качественные признаки. Например, количественный признак — плодовитость свиней — относится к прерывистому виду изменчивости, так как позволяет сгруппировать свиноматок по количеству поросят: 5, 7, 8, 10 и т. д. Но при исследовании такого количественного признака, как масса новорождённых поросят, мы встречаемся с непрерывной изменчивостью.
Такие качественные признаки, как окраска и форма семян гороха посевного, цветков душистого горошка, ночной красавицы, являются примерами прерывистой изменчивости, а другие — цвет волос и кожи у человека, окраска зёрен пшеницы при скрещивании белозёрного сорта с краснозёрным — пример непрерывной изменчивости.
Определение характера изменчивости количественных признаков
Количественные признаки поддаются определённому описанию. Если измерить величину семян тыквы одного сорта растения или даже одной особи, то окажется, что они имеют разную длину. То же самое можно наблюдать, если измерить высоту стеблей различных особей одного сорта гороха посевного. Следовательно, для характеристики количественных признаков особи или сорта (величины и массы семян, длины стебля) необходимо произвести измерения и определить их среднюю величину.
В качестве примера определим среднюю величину семян тыквы одного сорта. Измерим длину (в мм) 50 произвольно взятых семян:
Расположим числа, отображающие последовательное изменение признака, в порядке его увеличения: от самого малого значения до самого большого. Каждое число в ряду представляет собой варианту. Если расположить все значения длины семян в порядке их возрастания, то получится вариационный ряд.
Вариационный ряд длины семян тыквы: 8, 9, 9, 10, 10, 10, 10, 11, 11, 11, 11, 11, 12, 12, 12, 12, 12, 12, 13, 13, 13, 13, 13, 13, 13, 14, 14, 14, 14, 14, 14, 14, 15, 15, 15, 15, 15, 15, 16, 16, 16, 16, 16, 17, 17, 17, 17, 18, 18, 19.
Вариационный ряд — это ряд изменчивости признака, который образован отдельными значениями вариант, расположенных в порядке увеличения или уменьшения выраженности признака.
Для установления предела изменчивости признака определим частоту встречаемости каждой варианты. Подсчитаем количество семян, имеющих одинаковую длину. Для удобства составим Таблицу, где первый ряд чисел отображает величину изменения признака, а второй — соответствует частоте встречаемости изменений (количество семян каждой длины).
Таблица. Изменение признака и частота его встречаемости
На основании полученных результатов построим график. Для этого по оси абсцисс отложим значения отдельных вариант (длину семян), по оси ординат — числа, соответствующие частоте встречаемости каждой варианты (признака). Соединив точки на графике, получим вариационную кривую, которая является графическим выражением характера изменчивости признака; она отражает размах вариаций и частоту встречаемости вариант.
Вариационная кривая, отражающая распределение семян тыквы по их величине
Из графика видно, что варианты со средним значением встречаются чаще, а варианты с двумя крайними значениями — реже. Они являются отклонениями от нормы — средней величины, причём чем сильнее отклонение, тем меньше частота встречаемости варианты. Для объективной характеристики изменчивости признака определяется его среднее значение по формуле где М — средняя величина; ∑ — знак суммирования; υ — значение варианты; p — частота встречаемости этой варианты; n — общее число вариант ряда.
Определим среднее значение величины семян тыквы по формуле. Средней величине признака на графике соответствует самая высокая точка.
Полигон распределения семян фасоли по величине (I) и массе (II) (по В. Иоганнсену)
Эта закономерность касается не только рассмотренного примера, но и других количественных признаков. Датский учёный Вильгельм Иоганнсен, изучая варьирование массы семян в чистой линии фасоли, установил изменчивость этого признака и построил вариационную кривую. Так как в чистой линии фасоли все семена имели одинаковый генотип, то различия в их массе были связаны с влиянием внешних факторов: глубины заделки семян в почву, различий в количестве влаги и структуре почвы, распределения в почве минеральных веществ. На рисунке видно, как комбинация благоприятных и неблагоприятных факторов оказывает определённое воздействие на формирование семян, их величину и массу.
Норма реакции
Предел вариации любого признака у особей с одинаковой наследственностью графически представляет собой вариационную кривую нормального распределения, имеющую форму колокола. Для получения достоверных результатов число исследуемых вариант должно быть достаточно большим. В этом случае кривая нормального распределения имеет плавный, постепенно повышающийся и постепенно понижающийся характер.
Вариационная кривая нормального распределения
В биологии по характеру вариационной кривой судят о степени изменчивости признака. Две крайние точки графика означают предел изменчивости признака, его верхнюю и нижнюю границы. Весь полигон распределения соответствует норме реакции признака. Норма реакции — это предел изменчивости признака, который обусловлен данным генотипом. Центральная часть графика — это средняя величина признака.
Изучив по графику характер изменчивости признака, можно сделать вывод, что наследуется не признак, а норма реакции. Она бывает широкой или узкой. Чем шире диапазон, тем шире норма реакции, т. е. различные признаки могут изменяться в большем или меньшем диапазоне. Широкой нормой реакции обладают такие признаки, как масса тела и цвет волос у человека, масса тела и надои молока у коров и т. д. Узкая норма реакции характерна для таких признаков, как рост человека, жирность молока у коров, длина шерсти у овец. Эти признаки в меньшей степени зависят от внешних условий.
Чем шире норма реакций, тем пластичнее признак, тем более он адаптирован к условиям среды. Это увеличивает вероятность выживания вида в изменяющихся условиях. Однако есть признаки, которые остаются неизменными независимо от среды, например группа крови у человека.
Значение изменчивости в жизни организмов и в эволюции
МБОУ Шумячская средняя общеобразовательная школа
Конспект урока биологии в 9 классе
Учитель биологии: Василенкова О.В.
п г.т. Шумячи 2012
Цель: сформировать у учащихся понятия о гибридологическом методе как основном методе изучения наследственности, о моногибридном скрещивании организмов, познакомить с сущностью первого и второго законов Менделя.
Образовательные: объяснить, что возникновение генетики было вызвано реальными потребностями человеческого общества; возобновить в памяти учащихся знания о важнейших свойствах всего живого – наследственности и изменчивости; охарактеризовать работы австрийского ученого Г.Менделя; показать практическое значение генетики; опираясь на знания учащихся сформировать знания о моногибридном скрещивании, законе единообразия гибридов первого поколения и законе расщепления признаков;
Развивающие: Развивать логическое мышление, способность к анализу, синтезу, обобщению путем решения генетических задач.
Воспитателные: Продолжить формирование научного мировоззрения путем рассмотрения вопросов о закономерностях наследственности и изменчивости.
Методы обучения:
Словесные: беседа, рассказ;
Наглядные: демонстрация наглядных пособий,
Практические: решение генетических задач.
Формы учебной работы: фронтальная, индивидуальная.
Вид учебной деятельности: частично-поисковый, репродуктивный
Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.
Структура урока:
Организационный этап урока. – 1 мин.
Постановка темы, учебной цели и мотивация.– 5 мин.
Изучение нового материала – 22 мин.
Физкультминутка – 1 мин.
Закрепление нового материала. Отработка практических навыков решения задач – 11 мин.
Подведение итогов урока - 3
Домашнее задание – 2 мин.
Организационный этап урока.
- Здравствуйте. Давайте подготовимся к уроку. У вас на столах должны быть: тетрадь, учебник, ручка, карандаши. Кто отсутствует сегодня в классе?
Постановка темы, учебной цели и мотивация.
- Наш урок мы начнем с высказываний великих людей. В конце урока каждый из вас должен выбрать себе одно из них в качестве своего девиза к сегодняшнему уроку.
- Тема нашего урока: Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости. Закономерности наследования. Моногибридное скрещивание.
- Сегодня на уроке мы: познакомимся с наукой генетикой, рассмотрим закономерности наследования, моногибридное скрещивание.
- Скажите пожалуйста, какие задачи мы можем поставить себе на урок, исходя из плана, приведенного на слайде?
- А для чего нам это нужно? (мотивация)
Читают высказывания великих людей со слайда 1)
Учащиеся формулируют задачи и называют их:
2. Познакомимся с историей развития генетики.
3.Изучим цитологические основы моногибридного скрещивания.
4. Научимся решать задачи по генетике.
- Чтобы развивать у себя биологическую грамотность, расширять кругозор
III. Изучение нового материала
Предмет и основные понятия генетики
- Посмотрите, пожалуйста, на слайд. Что объединяет эти рисунки?
- На протяжении всей истории своего существования человечество всегда интересовал вопрос о причинах сходства детей и родителей.
Почему подобное рождает подобное?
Мы наследуем от своих родителей не только цвет глаз и волос, форму носа и группу крови. Мы наследуем черты темперамента и особенности движений, склонность к изучению языков и способность к математике. Мы рождаемся на свет, имея свой уникальный наследственный материал, ту программу, на основе которой под влиянием факторов внешней среды, мы станем такими, какие мы есть – неповторимые и в то же время похожие на предыдущие поколения.
Наследственность и изменчивость – два свойства живых организмов, неразрывно связанные друг с другом как две стороны одной медали.
Наука занимающаяся изучением этих свойств называется генетика. Запишите в конспект определение генетики.
–Так что такое наследственность?
Слайд 5 (три щелчка).
- Не забывайте записывать в тетрадь определения, которые мы даем.
– А что такое изменчивость?
- Наследственность обеспечивает материальную и функциональную преемственность между поколениями, сохраняя определенный порядок в природе. Основными структурами, которые обеспечивают материальную основу наследственности, являются хромосомы. Строго говоря, мы наследуем не свойства, а генетическую информацию. Материальная преемственность между поколениями в сходстве родителей и потомков по морфологическим, биологическим, анатомическим признакам. А функциональная преемственность заключается в сходстве инстинктов в поведении родителей и потомков.
– Что служит элементарной структурной единицей наследственности?
– А что такое ген?
Слайд 7 (три щелчка)
- Реализация наследственной информации находится под постоянным давлением факторов окружающей среды. Однако следует отметить, что существуют признаки, проявление которых не зависит от влияния внешней среды. Где бы мы ни жили: на севере или юге, как бы нас ни кормили в детстве и какими бы болезнями мы не болели, группа крови, с которой мы родились, останется неизменной на протяжении всей жизни.
2. У истоков генетики
– Откройте учебник параграф 3.5. стр. 100. Прочитайте и ответьте на вопрос: кто является основоположником генетики?
3. Цитологические основы моногибридного скрещивания
– Подробно рассмотрим моногибридное скрещивание. (учитель объясняет что такое моногибридное скрещивание)
- Классическим примером моногибридного скрещивания является скрещивание растений гороха, имеющих желтые и зеленые семена.
- При скрещивании сорта гороха, имеющего желтые семена, с растением, имеющим зеленые семена, все потомство первого поколения получилось с желтыми семенами. При скрещивании растений гороха с морщинистыми и гладким семенами все потомство оказалось с гладкими семенами. Обнаруженная Г. Менделем закономерность получила название правила единообразия гибридов первого поколения, или закона доминирования (1 закон Менделя).
- Признак, который проявляется в первом поколении, получил название доминантного (желтая окраска, гладкая поверхность), а признак непроявившийся (подавленный признак) – рецессивного (зеленая окраска, морщинистая поверхность). Мендель для записи результатов скрещивания ввел генетическую символику:
P – (от лат. Парента – родители) – родительское поколение
F1 – (от лат. Филии – дети) – гибриды первого поколения
F2 – гибриды второго поколения
♀ – зеркало Венеры – женская особь
♂– копье Марса – мужская особь
Х – знак скрещивания
А – доминантный ген, отвечающий за формирование желтой окраски семян
а – рецессивный ген, отвечающий за зеленую окраску.
- Составляя схему скрещивания, необходимо помнить, что каждая соматическая клетка имеет диплоидный набор хромосом. Все хромосомы парные. Гены, определяющие альтернативное развитие одного и того же признака и расположенные в идентичных участках гомологичных хромосом, называют аллельными.
- В зиготе всегда два аллельных гена, и генотипическую формулу по любому признаку необходимо записывать двумя буквами. Если какая-либо пара аллелей представлена двумя доминантными (АА) или двумя рецессивными (аа) генами, такой организм называется гомозиготным. Если в одной и той же аллели один ген доминантный, а другой рецессивный, то такой организм называют гетерозиготным (Аа)
- Генетическая запись осуществляется следующим образом:(учитель пишет задачу на доске).Какой вывод можно сделать исходя из записи решения задачи? Слайд 12.
- Затем Г. Мендель провел скрещивание гибридов первого поколения между собой, а что из этого получилось можно увидеть на слайде.
- Давайте сделаем запись данного скрещивания.(учитель пишет на доске).
- Мы видим, что по фенотипу произошло расщепление 3:1, а по генотипу 1АА: 2Аа: 1аа
- Эта закономерность получила название правила расщепления гибридов второго поколения, или 2 закона Менделя.
- Запись скрещивания можно производить еще одним способом, с использованием так называемой решетки Пеннета, которую предложил английский генетик Пеннет. Принцип построения решетки прост: по горизонтали линии вверху записывают гаметы женской особи, а по вертикали слева – гаметы мужской особи, и на пересечении вертикальных и горизонтальных строк определяют генотип и фенотип потомков.
(Запись на доске).
- Потомство похоже на родительские особи.
Учащиеся записывают определение генетики.
Наследственность – это способность живых организмов передавать свои признаки, свойства и особенности развития следующему поколению.
Изменчивость – способность живых организмов существовать в различных формах, т.е. приобретать в процессе индивидуального развития признаки, отличные от качеств других особей того же вида.
Учащиеся зарисовывают схему со слайда.
- Участок ДНК, содержащий информацию о структуре одного белка.
Учащиеся списывают определение генотипа и фенотипа со слайда
- Чешский ученый Грегор Мендель.
Учащиеся записывают 1 закон Г. Менделя
Учащиеся списывают с доски генетическую символику.
Учащиеся делают запись в тетради.
Учащиеся делают запись в тетради.
Учащиеся записывают второй закон Менделя
Ученики рисуют решетку Пеннета.
Учащимся предлагается провести физкульминутку.
V. Обобщение изученного материала, путем отработки практических навыков решения задач
Слайд 15. (4 щелчка)
Слайд 16(5 щелчков).
- Гладкая окраска арбузов наследуется как рецессивный признак. Какое потомство получится от скрещивания двух гетерозиготных растений с полосатыми плодами?
Слайд 17 (2 щелчка)
Слайд 18 (2 щелчка)
Дети решают задачи и сверяют с записями на слайде.
VI. Подведение итогов урока
– Итак мы с вами сегодня познакомились?
-А теперь вернемся к слайду№1, где мы читали с вами высказывания великих людей. Какое из этих высказываний вы бы взяли себе как девиз урока и почему? (Слайд 1)
Учащиеся выбирают одно из высказываний в качестве девиза урока.
VII. Домашнее задание.
П. 3.5. Решите дома задачи, которые я вам раздала. (Карточка №1)
- Мне очень понравилось, как вы работали сегодня на уроке. Спасибо за вашу активность! Оценки за урок –
1 вариант 2 вариант
Тип урока: урок изучения и первичного закрепления новых знаний.
При постановке и решении задач была обеспечена их комплексность, взаимосвязь.
Читайте также: