57740

Генетична термінологія і символіка. Методи генетичних досліджень. Закони Г. Менделя

Конспект урока

Педагогика и дидактика

МЕТА: сформувати поняття про генетику як науку що вивчає спадковість і мінливість організмів; почати формувати знання про основні генетичні закономірності успадкування ознак; розкрити основні генетичні поняття...

Украинкский

2014-04-15

66.5 KB

20 чел.

ТЕМА. Генетична термінологія і символіка. Методи генетичних досліджень. Закони Г. Менделя.

МЕТА: сформувати поняття про  генетику як науку, що вивчає  спадковість і мінливість організмів; почати формувати знання про основні генетичні закономірності успадкування ознак; розкрити основні генетичні поняття; розкрити набір методів генетичних досліджень; розкрити сформульовані Г.Менделем закони успадкування ознак (три закони).
Розвивати уміння  вибирати головне у матеріалі, що вивчається; уміння працювати з термінами, що утворені від іноземних мов; уміння порівнювати основні біологічні закономірності (спадковість, мінливість) та їхнє значення для процесів життєдіяльності організмів а також уміння порівнювати та робити висновки і узагальнення.

Виховувати бережливе ставлення до живих організмів планети та гордість за досягнення в галузі розвитку генетичної науки.

Основні поняття та терміни: ген, алельні гени, домінантна і рецесивна ознаки, генотип, фенотип, гомозигота, гетерозигота, генетика, генофонд, гібрид, гібридологічний метод, схрещування,  генеалогічний метод, популяційно-статистичний метод, цитогенетичний метод, близнюковий метод, біохімічний метод, закони успадкування ознак, рекомбінація,  моногібридне схрещування, дигібридне схрещування, решітка Пеннета.

Концепція заняття: спираючись на наявні знання у студентів про спадковість та мінливість, підвести до розуміння основних генетичних понять. Розповісти про те, як виникла наука генетика, що є її предметом, які методи вона використовує для вивчення явищ спадковості й мінливості і яке місце посідає в системі біологічних наук.

Міжпредметні зв ́язки: історія, медицина.
                                                                                                                                                              Обладнання: підручники, малюнки, таблиці генетичної символіки, законів

Г. Менделя, комп’ютер, проектор.

ТИП ЗАНЯТТЯ: засвоєння нових знань.

                                              ХІД ЗАНЯТТЯ

І.  Організація студентів до заняття

ІІ. Актуалізація опорних знань

   Бесіда

  •  Які властивості живих організмів ви знаєте?
    •  Яку роль відіграють спадковість і мінливість?
    •  Яку роль відіграє ДНК?
    •  Яку будову має хромосома?
    •  Що таке ген?
    •  Яка наука вивчає явища спадковості й мінливості?

ІІІ. Мотивація навчально-пізнавальної діяльності

 Прослухайте розповідь і визначте мету заняття:
- у 1914 р. в Англії ремонтували собор. Роботами керував нащадок першого герцога Шрюсбері Джона Табольта, похованого у цьому соборі у 1453 р. Джон Табольт був історичною постаттю. Він воював проти Жанни Д’арк і загинув від ран. Чотирнадцять поколінь відд
аляли Рицаря ХV ст. від його нащадків початку ХХ ст.  Нащадок розкрив гробницю. Те, що в ній лежав Табольт сумнівів не було. На кістках були ушкодження, що свідчили про рани, згадувані літописцями. Про встановлення портретної схожості не могло бути і мови. І тут виявився неспростований доказ спорідненості, більш надійний, аніж засвідчені нотаріусом генеалогічні документи, на одному з пальців скелета дві фаланги зрослися в одну. Нащадок порубаного французами герцога радісно простягнув свідкам, що були присутні під час розкриття гробниці, свою руку з розчепіреними пальцями. На тій самій руці, що й у скелета, ті самі дві фаланги вигляділи як одна. Їх зростив домінантний ген, фенотипів прояв якого в медицині називають симфалангією.
 
Поставити проблемне запитання:
- про яку властивість живих організмів йшла мова і чи можна її змінити, порушити чи знищити?

Отже, сьогодні на занятті ми будемо говорити про генетику як науку, методи генетичних досліджень, досягнення Г. Менделя. Ці знання ви зможете використати у своїй професійній діяльності при вивченні курсу « Я і Україна» теми « Рослини- живі організми», « Тварини- живі організми».

ІV. Повідомлення теми і мети заняття         Слайд 1

V. Осмислення та усвідомлення  нового навчального матеріалу

 План

  1.  Основні генетичні поняття.                  Слайд 7
  2.  Методи генетичних досліджень.
  3.  Г. Мендель та його дослідження.
  4.  Закон одноманітності гібридів І покоління. Закон розщеплення ознак. Закон незалежного комбінування станів ознак.

1. Кожна наука має свій предмет і методи його вивчення. Генетика- не виняток. Що ж є предметом вивчення науки генетики?( вивчає гени, спадковість і мінливість організмів, передачу ознак від покоління до покоління, розмноження організмів, вплив середовища й генотипу на організми). Отже,  генетика вивчає процеси зберігання, передачі, реалізації та зміни спадкової інформації на всіх рівнях організації живого.

Пригадайте рівні організації живого.

На кожному з них є генетична проблематика і генетичні  науки:

  •  молекулярний рівень- молекулярна генетика;
    •  клітинний рівень- цитогенетика;
    •  організмовий рівень- генетика розвитку, генетика конкретних організмів;
    •  надорганізмені  системи- популяційні генетика, еволюційна генетика, тощо.

Отже, генетика – це наука про закономірності спадковості та мінливості організмів.( запишіть в конспект)

Назву « ген» запропонував англійський вчений У. Бетсон у 1906 році. Новий етап у розвитку генетики повязаний з імям  Томаса Моргана та його учнів. Підсумком їх досліджень стало створення  хромосомної теорії спадковості, яка вплинула на подальший розвиток біології в цілому. Головні завдання сучасної генетики:

  •  механізми зберігання і передачі генетичної інформації від батьків потомству;
    •  способи і шляхи реалізації цієї інформації у вигляді ознак і властивостей організмів;
    •  різноманітність типів, причин і механізмів мінливості всіх живих істот;
    •  взаємозв’язки процесів спадковості і мінливості як рушійних факторів еволюції органічного світу.

Елементарною одиницею спадковості є ген. Ген- це ділянка молекули нуклеїнової кислоти, що визначає спадкові ознаки організмів. Він кодує первинну структуру молекул поліпептиду, білка, певного типу РНК або ж взаємодіє з білком. Алельні гени- це гени, що перебувають у різних станах, але займають одне й те саме місце (локус) в хромосомах однієї пари та визначають різні стани певної ознаки. Алельні гени можуть бути домінантними і рецесивними. Алель, який в присутності іншої завжди проявляється у формі кодованого ним  стану ознаки, називають домінантним, а той, що не проявляється- рецесивним.

Сукупність генетичної інформації, закодованої в генах клітини або організму, називають генотипом. Унаслідок взаємодії генотипу з чинниками довкілля формують фенотип- сукупність усіх ознак і властивостей організму.

Спадковість- це властивість живих організмів передавати свої ознаки і особливості онтогенезу потомкам, забезпечуючи спадкоємність поколінь організмів.

Мінливість- здатність живих організмів набувати нових ознак та їх станів у процесі індивідуального розвитку.

2. У вирішенні теоретичних і практичних генетичних проблем залежно від рівня організації живої матерії учені застосовують відповідні методи досліджень:                                                          Слайд 9

- гібридологічний метод- полягає у схрещуванні організмів, які відрізняються за певними станами однієї чи кількох спадкових ознак. Нащадків, одержаних від такого схрещування, називають гібридами. Гібридизація лежить в основі гібридологічного аналізу- дослідження характеру успадкування  станів ознак за допомогою системи схрещувань;                             

- генеалогічний метод полягає у вивченні родоводів організмів;

- популяційно- статистичний- дає можливість вивчати  частоти зустрічальності алелей у популяціях організмів, а також генетичної структури популяцій;

- цитогенетичний- ґрунтується на дослідженні особливостей хромосомного набору ( каріотипу) організмів;

-  біохімічний виконується для діагностики спадкових захворювань;

- близнюковий – вивчення однояйцевих близнят, з’ясовуючи роль чинників довкілля у формуванні фенотипу особин;
- метод дерматогліфіки ґрунтується на вивченні рельєфу шкіри на пальцях, долонях і поверхні підошв. Малюнок цей індивідуальний для кожної людини він встановлює ступінь спорідненості людей;
-
 метод культивування нестатевих (соматичних) клітин людини поза організмом дає можливість вирішувати різні питання генетики людини, які неможливо розв’язати на цілісному організмі. Тому клітини для досліджень беруть з різних органів і тканин. В основному крові, шкіри, червоного кісткового мозку та вирощують їх на штучних поживних середовищах;
- з досягненнями молекулярної біології пов’язані
методи генетичної інженерії, з допомогою яких учені виділяють з організмів окремі гени або синтезують їх штучно, також перебудовують певні гени і вводять їх у геном іншої клітини чи організму.
 3. Як відомо, основні закономірності спадковості, встановив видатний вчений Грегор Мендель. Успіху його роботи сприяв вдалий вибір об’єкта досліджень- гороху посівного.

Робота з біографією вченого

Обговорення:

  •  Де навчався Г. Мендель?
    •  Коли стало відомим імя вченого?
    •  Чим займався Г.Мендель?
    •  В якому році Мендель розпочав експерименти з горохом?
    •  Чому Мендель обрав для дослідження саме горох?

( відеофрагмент).

Чисті лінії- це генотипно однорідні нащадки однієї особини, гомозиготні за більшістю генів й отримані у результаті самозапліднення або самозапилення. Гомозиготною- називають диплоїдну або поліплоїдну клітину, гомологічні хромосоми якої містять різні алелі певного гена. Гетерозиготною називають диплоїдну або поліплоїдну клітину, гомологічні хромосоми якої містять різні алелі певного гена.

Застосовуючи  гібридологічний метод, Мендель виділяв одну, дві і більше ознак і простежував їх у фенотипах кількох поколінь.

 Робота з таблицею генетичної символіки.

Для запису результатів схрещування у генетиці використовують спеціальні символи. (Р(парентс- батьки), F( філіала-діти),

Закон “чистоти гамет”: кожен організм дістає один ген від матері, другий від батька:  

Отже, висновок такий: кожна з гамет не може одночасно нести 2 алельних гени.
 Розповідь про цитологічні основи та статистичний характер законів спадковості:
http://pti.kiev.ua/uploads/posts/2011-11/1320269174_image.jpg
- гомозигота  - АА – за домінантною ознакою,
 - аа – за рецесивною ознакою.
- гетерозигота – Аа.
Отже:
- соматичні клітини мають набір хромосом 2n, тобто алельні гени парні;
- гомозиготна особина може продукувати лише один сорт гамет, а гетерозиготна – два.

4. Робота з таблицею «Закони Г. Менделя»

Моногібридне схрещування: у фенотипі гібридів першого покоління завжди проявляється один із двох  станів ознак – домінантний.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________відеофрагмент__________________________________________________________________

У подальшому Мендель схрестив гібриди першого покоління. Їх нащадки дали 8023 насінини, з яких 6022 мали жовтий колір, а 2001- зелений. Отже, знову з’явились насінини зеленого кольору. Ця закономірність дістала назву закону розщеплення: при схрещуванні гібридів першого покоління між собою серед їх нащадків спостерігалось явище розщеплення ознак: у фенотипі чверті гібридів ІІ покоління проявився рецесивний, а?- домінантний стан ознаки.

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________відеофрагмент_________________________________________________________________

У подальших дослідах Мендель використав рослини, які відрізняються двома, чи більшою кількістю ознак. Він схрестив між собою чисті лінії гороху посівного, особини яких відповідно мали гладеньке жовте та зморшкувате зелене насіння (закон незалежного комбінування- кожна пара ознак успадковується незалежно від інших пар).

Робота з підручником.с. 45 мал.32, табл. 6 с. 46

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

відеофрагмент

VІ. Узагальнення та систематизація знань студентів

На мультимедійній дошці написані основні генетичні поняття, але без визначень.

Бліц- опитуванняhttp://pti.kiev.ua/uploads/posts/2011-11/1320269065_sm.jpg
                                                                                                  Слайд 29

  •  Ген-……..
  •   Генотип-……
  •   Фенотип-…..
  •   Алельні гени-…..
  •   Домінантні ознаки-……
  •   Рецесивні ознаки-……
  •   Гомозигота-…..
  •   Гетерозигота-……
  •   Спадковість-….
  •   Генетика-…..

Завдання пошукового характеру

                                                                                   Слайд 30

VІІ. Підсумок заняття. Оцінювання роботи студентів.

VІІІ.   Домашнє завдання.   Опрацювати конспект. Слайд 32


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

22114. Понятие устойчивости конечного автомата 48 KB
  Дело в том что триггера в схеме имеет различные времена задержек сигналов обратной связи которые поступают с выходов триггеров на их входы через комбинационную схему II. По этим причинам если при переходе автомата из состояния ai в as должны измениться состояния нескольких триггеров то между выходными сигналами этих триггеров начинаются гонки. изменит свое состояние раньше других триггеров может через цепь обратной связи изменить может изменить сигналы возбуждения на входах других триггеров до того момента как они изменят свои состояния....
22115. Синтез конечных автоматов 31.5 KB
  В ЦА выходные сигналы в данный момент времени зависят не только от значения входных сигналов в тот же момент времени но и от состояния схемы которое в свою очередь определяется значениями входных сигналов поступивших в предшествующие моменты времени. Понятие состояния введено в связи с тем что часто возникает необходимость в описании поведения систем выходные сигналы которых зависят не только от состояния входов в данный момент времени но и от некоторых предысторий т. Состояния как раз и соответствуют некоторой памяти о прошлом...
22116. Способы задания автомата 362 KB
  Существует несколько способов задания работы автомата но наиболее часто используются табличный и графический. Совмещенная таблица переходов и выходов автомата Мили: xj ai a0 an x1 a0x1 a0x1 anx1 anx1 xm a0xm a0xm anxm anxm Задание таблиц переходов и выходов полностью описывает работу конечного автомата поскольку задаются не только сами функции переходов и выходов но и также все три алфавита: входной выходной и алфавит состояний. Для задания автомата Мура требуется одна таблица поскольку в этом...
22117. Частичные автоматы 194 KB
  Оказывается что для любого автомата Мили существует эквивалентный ему автомат Мура и обратно для любого автомата Мура существует эквивалентный ему автомат Мили. Рассмотрим алгоритм перехода от произвольного конечного автомата Мили к эквивалентному ему автомату Мура. Требуется построить эквивалентный ему автомат Мура Sb = {Ab Xb Yb b b} у которого Xb = Xa Yb = Ya т. Для определения множества состояний Ab автомата Мура образуем всевозможные пары вида ai yg где yg выходной сигнал приписанный входящей в ai дуге.
22118. Абстрактный синтез конечных автоматов 25.5 KB
  Составить аналогичную таблицу описывающую работу конечного автомата не представляется возможным т. множество допустимых входных слов автомата вообще говоря бесконечно. Мы рассмотрим один из возможных способов формального задания автоматов а именно задание автомата на языке регулярных событий. Представление событий в автоматах.
22119. Операции в алгебре событий 24.5 KB
  Дизъюнкцией событий S1 S2 Sk называют событие S = S1vS2vvSk состоящее из всех слов входящих в события S1 S2 Sk. Произведением событий S1 S2 Sk называется событие S = S1 S2 Sk состоящее из всех слов полученных приписыванием к каждому слову события S1 каждого слова события S2 затем слова события S3 и т. слова входящие в события S1S2 и S2S1 различны: т. Итерацией события S называется событие{S} состоящее из пустого слова e и всех слов вида S SS SSS и т.
22120. Система основных событий 28.5 KB
  Событие состоящее из всех слов входного алфавита всеобщее событие. F = {x1 v x2 v v xm} Событие содержащее все слова оканчивающиеся буквой xi. Событие содержащее все слова оканчивающиеся отрезком слова l1 S = F l1 Событие содержащее все слова начинающиеся с отрезка слова l1и оканчивающиеся на l2: S = l1 F l2 Событие содержащее только однобуквенные слова входного алфавита S = x1 v x2 v v xm Событие содержащее только двухбуквенные слова входного алфавита S = x1 v x2 v v xm x1 v x2 v v xm Событие содержащее все...
22121. Генетические основы эволюции 118.5 KB
  Комбинативная изменчивость изменчивость в основе которой лежит образование комбинаций генов которых не было у родителей. Комбинативная изменчивость обуславливается следующими процессами: независимым расхождением гомологичных хромосом в мейозе; случайным сочетанием хромосом при оплодотворении; рекомбинацией генов в результате кроссинговера. Частота мутаций не одинакова для разных генов и для разных организмов. Поскольку генов в каждой гамете много например у человека в геноме содержится около 30 тысяч генов то в каждом поколении около...
22122. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ФАКТОРЫ ЭВОЛЮЦИИ 88 KB
  Тогда частота аллеля b в популяции будет медленно но неуклонно возрастать в каждом поколении на одну десятитысячную если этому возрастанию не будут препятствовать или способствовать другие факторы эволюции. В принципе только благодаря мутационному процессу новый аллель может практически полностью вытеснить старый аллель из популяции. Однако в одной популяции растущей на вершине урансодержащих гор вблизи Большого Медвежьего озера Канада обнаружены многочисленные мутантные растения с бледнорозовыми цветками. Изоляция это прекращение...