Уроки биологии 10 класс, 3 четверть

Уроки общей биологии в 10 классе. 3 четверть. Согласно программы 2013 г. Республики Казахстан. Естественно-математического направления. 2 часа в неделю. Учитель Евдокимов Б.И.

Рекомендую как справочный материал для составления детальных индивидуальных поурочных планов

Биология 10 класс Урок № 34

Тема урока: Бесполое размножение

Основное содержание урока:

Цели урока : Расширить и углубить знания учащихся о размножении как одном из свойств живых организмов на примере бесполого размножения; продолжить формирование умения характеризовать способы бесполого размножения и определять их биологическую роль.

Оборудование : Таблицы « Вегетативное размножение растений» Пчелы, Тля, Морская звезда,

Папоротники. Результаты опыта по черенкованию комнатных растений. Клубни картофеля.

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Митоз – непрямом способе деления клетки.

«Установите соответствие»,

№

Изменения в клетке

Фазы митотического цикла клетки

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.

13.

Удвоение хроматина
Образование веретена деления
Расхождение центриолей клеточного центра к полюсам клетки
Прикрепление хромосом к нитям веретена деления
Деспирализация хромосом
Появление ядерной оболочки
Образование экваториальной пластинки
Хромосомы располагаются в плоскости экватора клетки
Хроматин спирализуется и превращается в хромосомы
Хроматиды расходятся к полюсам клетки
Исчезновение ядерной оболочки
Равномерное распределение наследственного материала между дочерними клетками
Деление цитоплазмы клетки

I интерфаза
II интерфаза
III интерфаза
IV интерфаза

Примечание. Установить соответствие можно с помощью стрелок или в виде следующей записи:
I.............
II.............
III............
IV............
V.............
Для учащихся, затрудняющихся в выполнении этой работы, предложить «немые» (т.e. без подписей) схемы и таблицы стадий митоза.

III. Изучение нового материала

1. Размножение – одно из основных свойств живых организмов. (Рассказ учителя о размножении – свойстве, присущем всем живым организмам на Земле, его типах: половом, бесполом.)

2. Разнообразие способов бесполого размножения организмов. (Организация учителем групповой самостоятельной работы учащихся с раздаточным материалом: рисунками, таблицами, текстами словарей, справочников, учебника.)

Задание (для всех групп одинаковое, различен объект изучения, растения, животные, грибы, бактерии).

Определите формы бесполого размножения.

Охарактеризуйте их на конкретных примерах.

Объясните сходство родительских форм и потомства.

Сделайте вывод о биологическом значении для данной группы живых организмов.

III. Закрепление знаний.

Обсуждение результатов самостоятельной работы и ответы на вопросы.

Назовите известные вам формы бесполого размножения.

Какие процессы обеспечивают сходство родительских форм и потомства при бесполом размножении?

Бесполое размножения является достаточно распространенной формой размножения в живой природе, а является ли оно прогрессивной? Ответ мотивируйте.

Бесполое размножение

1. Какой вид размножения является древнейшим?
2. Все ли живые существа способны к размножению?

Размножение — это всеобщее свойство живых организмов, заключающееся в способности производить подобных себе особей своего вида. Благодаря размножению происходит бесконечная смена поколений каждого вида. В процессе размножения могут возникать уникальные комбинации генетического материала, влекущие за собой появление наследственных изменений в организме. Таким образом, возникает генетическое разнообразие особей в пределах одного вида и закладываются основы изменчивости и дальнейшей эволюции вида.

Размножение — необходимое условие существования жизни на Земле.

Бесполое размножение.

Древнейшей формой размножения на нашей планете является бесполое размножение. Оно заключается в делении одноклеточного организма (или одной или нескольких клеток многоклеточного организма) и образовании дочерних особей. Чаще эта форма размножения встречается у прокариот, растений, грибов и простейших, наблюдается она и у некоторых видов животных.

Виды бесполого размножения.

Рассмотрим основные виды бесполого размножения.

Размножение делением.

У прокариот перед делением единственная кольцевая хромосома удваивается, между двумя дочерними хромосомами возникает перегородка и клетка делится надвое.

Многие одноклеточные водоросли (например, хламидомонада, эвглена зеленая) и простейшие (амеба) делятся митозом, образуя две клетки.

Размножение спорами.

Споры — это специализированные гаплоидные клетки грибов и растений (не путать со спорами бактерий ), служащие для размножения и расселения. У грибов и низших растений споры образуются путем митоза, у высших растений — в результате мейоза.

У семенных растений споры потеряли функцию расселения, но являются необходимым этапом цикла воспроизведения.

Вегетативное размножение.

Представленные выше способы бесполого размножения объединяются тем, что новый организм во всех этих случаях развивается из одной клетки одноклеточного или многоклеточного родителя. Однако очень часто при бесполом размножении многоклеточных организмов потомство развивается из группы родительских клеток. Такой способ бесполого размножения называют вегетативным. Различают несколько видов вегетативного размножения. Первый из них — размножение растений частями вегетативных органов (часть слоевища, черенок стебля, черенок корня) или специальными видоизменениями побегов (корневище, луковица, клубень).

Другой вид вегетативного размножения — фрагментация, — процесс, основанный на регенерации.

Так, например, фрагмент тела дождевого червя дает начало целой особи. Однако следует учитывать, что в природных условиях фрагментация встречается редко, в частности у многощетинковых червей, плесневых грибов, некоторых водорослей (спирогира).

Третий вид вегетативного размножения — почкование.

В этом случае группа клеток родительской особи начинает согласованно делиться, давая начало дочерней особи, которая некоторое время развивается как часть материнского организма, а затем отделяется от него (пресноводная гидра) или формирует колонии из многих особей (коралловые полипы).

Значение бесполого размножения.

Бесполое размножение позволяет быстро увеличивать численность особей данного вида в благоприятных условиях. Но при таком способе размножения все потомки имеют генотип, идентичный родительскому. Следовательно, при бесполом размножении практически не происходит увеличения генетического разнообразия, которое могло бы оказаться очень полезным при необходимости приспособиться к изменившимся условиям обитания. По этой причине подавляющее большинство живых организмов периодически или постоянно размножаются половым путем.

Бесполое размножение. Вегетативное размножение.

1.    Какое размножение называется бесполым?
2.    Какие виды бесполого размножения различают?
3.    Каково биологическое значение бесполого размножения?

Встречается способ бесполого размножения, называемый шизогонией. Шизогония свойственна малярийным плазмодиям, относящимся к простейшим. При этом содержимое материнской клетки многократно делится и образуется множество новых клеток-паразитов.

Особым видом вегетативного размножения организмов является полиэмбриония. В этом случае зародыш (эмбрион) высших животных вскоре после образования делится на несколько фрагментов, каждый из которых независимо развивается в полноценную особь. Такое деление эмбрионов встречается, например, у броненосцев. К полиэмбрионии также относится образование однояйцевых близнецов у человека. В этом случае зигота, возникшая в результате обычного оплодотворения, дробясь, образует зародыш, который, по пока не вполне понятным причинам, разделяется на несколько частей. Каждая из этих частей проходит путь нормального эмбрионального развития, в результате чего рождаются два и более практически одинаковых младенца, обязательно одного пола. Частота рождаемости однояйцевых близнецов не превышает одного случая на 250 обычных родов. Но иногда разделение формирующегося зародыша бывает неполным. В этом случае возникают организмы, имеющие общие части тела или внутренние органы. Таких однояйцевых близнецов принято называть сиамскими, в честь Чанга и Энга Банкеров, родившихся в Таиланде (тогда Сиам)

Чанг и Энг были соединены в области грудной клетки плотной связкой толщиной около 9 см. Даже в те годы их, вероятно, можно было бы разделить хирургическим путем, однако они не согласились на это. Женившись на двух сестрах-американках, они стали зажиточными фермерами, У их жен родилось в общей сложности 22 ребенка. Иногда природа совершает более серьезные ошибки. Во Франции у девочки-подростка, страдавшей малокровием и искривлением позвоночника, во время медицинского обследования неожиданно обнаружили в брюшной полости зародыш младенца.

Однако находился этот зародыш не в матке, а был соединен кровеносными сосудами с сосудами брюшной полости, поскольку зародыш быстро рос, его пришлось удалять хирургическим путем, иначе бы его «мама» погибла. Зародыш достигал 30 см в длину. Как же могла возникнуть такая ошибка природы? Видимо, одна из клеток брюшной полости девочки начала дробиться так же, как дробится зигота после оплодотворения, и дала начало новому человеческому организму. Однако зародыш был изначально обречен, и он никогда бы не смог превратиться в полноценного здорового ребенка, так как развивался не в том месте, где нужно, и не снабжался необходимыми гормонами и питательными веществами. После удаления зародыша девочка быстро выздоровела и ее внутренние органы, сдавленные растущим зародышем, стали развиваться нормально.

IV.Закрепление :

V. Задание на дом Изучение текста учебника. Заложить опыт размножения картофеля.

Биология 10 класс Урок № 35

Тема урока: Половое размножение. Мейоз

Основное содержание урока: Мейоз, его биологическая суть. Гаметогенез.

Цели урока : . Продолжить формирование знаний о размножении живых организмов на примере полового размножения – прогрессивной формы размножения в органическом мире. Изучить развитие половых клеток животных, раскрыть сущность мейоза – способа деления половых клеток.

Оборудование : Таблицы « Митоз и мейоз» «Гаметогенез»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Проверка знаний о сущности размножения как одного из свойств живых организмов формах бесполого размножения, распространенных в органическом мире, их характеристике и биологическом значении; митозе – способе деления клеток, обеспечивающем сходство наследственных признаков потомков с материнской особью.

III. Изучение нового материала :

1. Половое размножение – прогрессивная форма размножения в органическом мире. (Рассказ учителя о сущности полового размножения, его преимуществах перед бесполым размножением, формах; обсуждение вопроса о том, почему возникновение полового процесса является крупнейшим ароморфозом в истории органического мира Земли.)

2. Мейоз – способ деления половых клеток. (Рассказ учителя о половых клетках животных: формах, размерах, подвижности, запасу питательных веществ; отличию от соматических клеток по содержанию наследственной информации. Совместная работа учителя и учащихся с текстом учебника и по заполнению табл.

Характеристика мейоза

Название фазы мейоза

Изменения структурных компонентов ядра

Определение количества хромосом половых клеток человека

Интерфаза

удвоение ДНК, хромосом

46 --> 92

3. Развитие половых клеток животных. (Рассказ учителя с характеристикой стадий процесса образования половых клеток животных и объяснения роли митоза и мейоза в них.)

Составить таблицу

Таблица Развитие половых клеток

Название стадии

Способ деления клетки

Основные изменения клеток

I. Период размножения

митоз

увеличение количества без изменения в них наследственной информации

II. Период роста

III. Период согревания

IV. Период формирования

Мейоз — это особый вид деления клетки, при котором число хромосом в дочерних клетках становится гаплоидным. Это необходимо для сохранения постоянства числа хромосом при половом размножении. Для примера рассмотрим созревание половых клеток у человека. В каждой клетке человеческого тела диплоидный набор хромосом (2п) составляет 46: 23 от отца и 23 от матери. Новый человеческий организм возникает в момент оплодотворения, т. е. слияния яйцеклетки матери, содержащей 23 хромосомы, и сперматозоида отца, также содержащего 23 хромосомы. В момент оплодотворения в зиготе — первой клетке будущего человека — восстанавливается свойственный клеткам человеческого тела диплоидный набор хромосом: 23 + 23 = 46.

Следовательно, при «производстве» яйцеклеток и сперматозоидов необходим особый тип деления клеток, при котором в дочерних клетках будет гаплоидный набор хромосом. Такой тип деления, во время которого из одной диплоидной (2n) клетки образуются четыре гаплоидные ( 1 n) и получил название мейоза.

Механизм мейоза.

Мейоз представляет собой два следующих одно за другим деления генетического материала и цитоплазмы, перед которыми репликация происходит только один раз (рис. 48). Энергия и вещества, необходимые для обоих делений мейоза, накапливаются во время интерфазы I, при этом интерфаза II практически отсутствует.

ормы размножения организмов. Половое размножение

1.    В чем преимущество полового размножения перед бесполым?
2.    Приведите примеры организмов, которые размножаются в основном бесполым путем.
Способы полового размножения.

При половом размножении особи каждого следующего поколения возникают в результате слияния двух специализированных гаплоидных клеток — гамет. Чаще всего гаметы формируются в специальных органах мужских и женских особей. Биологический смысл полового размножения заключается в объединении генетической информацииродительских особей, благодаря чему увеличивается генетическое разнообразие потомства и его жизнестойкость.

По-видимому, исторически более древние обоеполые животные — гермафродиты, такие как кишечнополостные, плоские и кольчатые черви, некоторые моллюски. Но в ходе эволюции стали преобладать раздельнополые виды.

Почему же некоторые гермафродитные виды сохранились до сих пор? Преимущество обоеполости в возможности самооплодотворения. Это очень важно, например, для крупных паразитических червей — цепней, которые обычно встречаются в организме хозяина по одному. Вероятность встретить полового партнера для них мала. Однако, если есть такая возможность, у гермафродитов наблюдается и перекрестное оплодотворение, т. е. сливаются гаметы двух различных особей.

Половой процесс возник очень давно. Его простейшие формы наблюдаются у бактерий и простейших. Например, у инфузории-туфельки половой процесс получил название конъюгации. В ходе ее две инфузории сближаются и обмениваются друг с другом частями генетического материала. При этом обе инфузории приобретают новые свойства, полезные для выживания в меняющихся условиях окружающей среды. Однако число особей при этом не увеличивается, поэтому-то конъюгацию у инфузорий называют половым процессом, а не размножением.
У некоторых одноклеточных организмов наблюдается разновидность полового процесса, которую называют копуляцией. При копуляции целые клетки-организмы превращаются в неотличимые друг от друга гаметы и сливаются, образуя зиготу. У наиболее древних организмов формируется только один вид гамет; нельзя сказать, женскими они являются или мужскими. Такой тип полового размножения называется изогамией. Однако в процессе эволюции появились значительные отличия женских гамет (яйцеклеток) от мужских (сперматозоидов). В настоящее время яйцеклетки подавляющего большинства животных — крупные и неподвижные, а сперматозоиды очень малы и способны передвигаться. Такой тип полового размножения (при котором формируется два вида гамет) называется гетерогамией.

Яйцеклетки.

У животных яйцеклетки формируются в женских половых железах — яичниках. Обычно яйцеклетки — это округлые, относительно крупные клетки, содержащие в цитоплазме запас питательных веществ в виде желтка. В ядрах яйцеклеток, помимо ДНК, находятся также запасные иРНК, в которых записана структура ряда важнейших белков будущего зародыша. Яйцеклетки животных подразделяют на несколько видов, в зависимости от количества и характера распределения желтка в клетке. Например, у моллюсков и ланцетника желток распределен по клетке равномерно, ядро находится в центре, а сама яйцеклетка мала. У некоторых рыб, птиц, рептилий и яйцекладущих млекопитающих желтка в клетке очень много, и цитоплазма с ядром сдвинуты на один из полюсов клетки. Сама же яйцеклетка у этих животных может быть очень крупной. У плацентарных млекопитающих яйцеклетки малы, их диаметр составляет 0,1—0,2 мм. Желтка они практически не содержат, и будущий зародыш сможет питаться только за счет материнского организма.

Сперматозоиды.

У животных сперматозоиды формируются в мужских половых железах — семенниках. У большинства млекопитающих, в том числе и у человека, семенники расположены в особом выпячивании брюшной стенки — мошонке. Мошонка выполняет роль «физиологического холодильника», так как благодаря ей в семенниках поддерживается более низкая, чем во всем теле, температура — 33—34 °С. Такая температура является обязательным условием для созревания нормальных сперматозоидов.

Обычно сперматозоиды — очень мелкие клетки. Например, длина головки сперматозоида человека всего 4,5—5,5 мкм. Он состоит из головки, которая почти полностью занята ядром с гаплоидным набором хромосом; шейки, в которой находится структура, сходная по строению с центриолями, и митохондрии; хвоста, образованного микротрубочками и обеспечивающего подвижность всего сперматозоида. В передней части головки сперматозоида находится видоизмененный комплекс Гольджи, называемый акросомой. В ней запасается особый фермент, который необходим для растворения оболочки яйцеклетки, без чего невозможно оплодотворение.

Гаметы. Гермафродиты. Конъюгация. Копуляция. Яичники.  Семенники.

1.    В чем отличие конъюгации от копуляции?
2.    Где формируются яйцеклетки?
Яйцеклетка кистеперой рыбы латимерии имеет диаметр около 10 см, а хрящевой рыбы сельдевой акулы – до 23 см.

Во время первого деления мейоза к полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы, каждая из которых состоит из двух хроматид

); у человека — 23 к одному полюсу и 23 к другому. В профазу I происходит конъюгация хромосом, т. е. каждая хромосома «находит» гомологичную себе и сближается с ней. Во время этого контакта между отцовской и материнской хромосомами может происходить обмен идентичными участками. Это явление получило название кроссинговера

Затем пары гомологичных хромосом выстраиваются в цитоплазме, образуя метафазную пластинку. В анафазе, следующей за метафазой, к противоположным полюсам клетки расходятся гомологичные хромосомы, каждая из которых состоит из двух хроматид. После телофазы I, в результате первого деления мейоза образуются две гаплоидные клетки, каждая из которых продолжает деление. Второе деление представляет собой обычный мейоз и включает в себя соответствующие стадии: интерфазуII ( без процесса удвоенияДНК ), профазу II,метафазу II, анафазу II и телофазу II.

В результате мейоза из одной диплоидной клетки ( 2n) образуется четыре гаплоидных ( 1n ).

Очень важное значение имеет кроссинговер. Он увеличивает генетическое разнообразие половых клеток, так как в результате этого процесса образуются хромосомы, несущие гены и отца, и матери. Таким образом, мейоз лежит в основе комбинативной изменчивости.

При кроссинговере происходит обмен идентичными участками гомологичных хромосом. Подумайте, какое значение может иметь это явление.

IV.Закрепление :

1. Обсуждение результатов самостоятельной работы, формулирование вывода о биологической сущности мейоза и его значении в процессе эволюции.

2. Выделение основных терминов, объясняющих сущность полового размножения (фронтальная беседа с учащимися). Мейоз. Конъюгация. Кроссинговер.

3.    В чем отличие мейоза от митоза?
4.    Каково биологическое значение мейоза?
5.    В какую фазу мейоза происходит кроссинговер?

V. Задание на дом : Изучение материала учебника

Биология 10 класс Урок № 36

Тема урока: Оплодотворение

Основное содержание урока: Оплодотворение. Особенности оплодотворения у цветковых

растений

Цели урока : . Продолжать формирование знаний о единстве живой природы на основе изучения оплодотворения у цветковых растении, умений характеризовать биологические процессы – опыление и оплодотворение;

Оборудование : Стенная таблица « Оплодотворение у цветковых растений

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Развитии половых клеток животных, способе их образования – мейозе; сравнение митоза и мейоза и определение их роли в эволюции. (Проверка знаний может быть организована по вопросам учителя; на основе анализа домашнего задания по составлению таблицы «Развитие половых клеток»; с помощью терминологического диктанта на знание терминов: митоз, мейоз, амитоз, хроматин, ДНК, хромосома, хроматида, гомологические хромосомы, жизненный цикл клетки, конъюгация, кроссинговер, оплодотворение, зигота.)

III. Изучение нового материала :Развитие половых клеток

1.    В каких железах развиваются гаметы?
2.    Каков набор хромосом в гаметах?

Гаметогенез.

Процесс формирования половых клеток — гамет — получил название гаметогенези. Формирование яйцеклеток называютонтогенезом, а сперматозоидов — сперматогенезом. Между этими двумя процессами много общего, и в них выделяют несколько фаз.

Первая фаза гаметогенеза называется фазой размножения.

Во время этой фазы первичные половые клетки многократно делятся митозом, сохраняя диплоидный набор хромосом в ядрах. Таким образом, увеличивается количество будущих гамет. У самцов млекопитающих (в том числе и у человека) этот процесс идет с момента наступления половой зрелости до глубокой старости. А вот у самок млекопитающих первичные половые клетки делятся только в период внутриутробного развития плода и до наступления полового созревания сохраняются в покое.

Вторая фаза гаметогенеза — фаза роста.

В этот период будущие сперматозоиды и яйцеклетки увеличиваются в размерах, происходит репликация ДНК, запасаются вещества, необходимые для последующих делений.

Третью фазу гаметоге- неза называют фазой созревания.

Во время этой фазы будущие гаметы делятся мейозом, в результате которого из каждой диплоидной клетки получается 4 гаплоидных.

Особенности сперматогенеза и оогенеза. При образовании сперматозоидов каждая из четырех дочерних клеток полноценна и способна оплодотворить яйцеклетку. А вот при созревании яйцеклеток мейотическое деление протекает иначе: цитоплазмараспределяется между дочерними клетками неравномерно. При этом только одна из образовавшихся четырех клеток становится жизнеспособной яйцеклеткой, а три остальные дочерние клетки превращаются в так называемые направительные тельца с минимальным содержанием питательных веществ (рис. 51), которые затем разрушаются. Смысл образования направительных телец заключается в уменьшении количества зрелых, способных к оплодотворению яйцеклеток. И в результате зрелая яйцеклетка имеет достаточное количество питательных веществ.

В сперматогенезе выделяют еще одну, заключительную фазу — фазу формирования. Ее сущность заключается в том, что у сперматозоидов возникают специфические приспособления, в частности жгутик, и они приобретают подвижность.

Несмотря на то что в женском эмбрионе закладывается очень большое количество яйцеклеток, созревают из них лишь немногие. За период, когда женщина способна к деторождению, окончательно формируется около 400 яйцеклеток. А сперматозоидов в течение жизни в организме мужчины созревает очень много — до 1010.

Как мы уже говорили, оогенез у будущей девочки начинается еще на эмбриональных стадиях, и к моменту рождения в ее организме уже имеется полный набор будущих яйцеклеток. Они хранятся в яичниках в покоящемся состоянии вплоть до полового созревания, а затем под действием гормонов ежемесячно выходят в просвет яйцеводов и продвигаются к матке. Именно в этот момент может произойти оплодотворение. Перед выходом яйцеклетки из яичника заканчивается первое деление мейоза, а второе деление доходит до метафазы. Заканчивается оно только после оплодотворения, если оно происходит.

В момент деления половые клетки особенно чувствительны к действию различных вредных факторов: радиации, химических веществ (алкоголь, наркотики, яды и т. п.). Доза радиации, не вызывающая заметных изменений в организме, может привести к значительным повреждениям гамет, Особенно опасны неблагоприятные воздействия для яйцеклеток. Ведь эти клетки начинают формироваться еще в эмбрионе, и их запас не может пополняться в течение жизни. Поэтому с каждым повреждающим воздействием на яйцеклетки увеличивается вероятность появления генетических отклонений у потомства.

Гаметогенез. Оогенез. Сперматогенез. Направительные тельца.

1.    Где формируются половые клетки у животных?
2.    От чего, как правило, зависит размер яйцеклеток?
3.    На какие фазы подразделяется гаметогенез?
4.    Каковы особенности строения сперматозоида?
5.    Когда и где заканчивается митоз при созревании яйцеклетки?
6.    Что такое направительные тельца? В чем смысл их образования?
7.    Что может нарушить нормальный процесс гаметогенеза?

То, что для оплодотворения яйцеклетки необходимы сперматозоиды, содержащиеся в семенной жидкости, доказал в XVIII в. итальянский аббат Ладзаро Спал- лацани. Он надевал на самцов жаб и лягушек в брачный период специальные шелковые штанишки, и семенная жидкость не могла оплодотворить яйцеклетки самок.

Поэтому развития головастиков не происходило.

Оплодотворение

1.    У каких животных встречается наружное оплодотворение?
2.    У каких растений наблюдается двойное оплодотворение?
3.    В какой части цветка развивается яйцеклетка?

Оплодотворение и его типы.

Процесс слияния гамет получил название оплодотворения. В результате оплодотворенияхромосомы яйцеклетки и сперматозоида оказываются в одном ядре, образуется зигота — первая клетка нового организма.

По месту прохождения оплодотворения различают два его типа.

Внешнее оплодотворение происходит вне организма самки, обычно в водной среде. Оно характерно для рыб, земноводных, большинства моллюсков, некоторых червей.

Практически всем наземным и некоторым водным видам живых существ свойственно внутреннее оплодотворение, при котором «встреча» сперматозоида и яйцеклетки происходит в половых путях самки.

У млекопитающих оплодотворение происходит в яйцеводах самки. Двигающаяся по направлению к матке яйцеклетка встречается там со сперматозоидами, причем их контакту способствуют особые химические вещества, выделяемые яйцеклеткой. Эти вещества активируют сперматозоиды и позволяют им «опознать» яйцеклетку. При контакте с яйцеклеткой акросома сперматозоида разрушается, при этом находившийся в ней фермент гиалуронидаза начинает растворять оболочку яйцеклетки (рис. 52). Однако количества гиалуронидазы, выделяемого одним сперматозоидом, для этого недостаточно; необходимо, чтобы фермент выделился из тысяч сперматозоидов. Только в этом случае один из них сможет проникнуть в яйцеклетку. Как только проникновение произошло, вокруг яйцеклетки формируется особая прочная оболочка, препятствующая попаданию в нее других сперматозоидов.

Ядро сперматозоида в цитоплазме яйцеклетки увеличивается примерно до размера ядра яйцеклетки. Ядра двигаются навстречу друг другу и сливаются. Таким образом, в образовавшейся клетке — зиготе — восстанавливается диплоидный набор хромосом, и начинается ее дробление.

Итак, у человека для оплодотворения необходим только один сперматозоид. Однако оплодотворение возможно лишь в том случае, когда в половые пути женщины попадает одновременно около 300 млн сперматозоидов! Даже если их будет 2 млн, то оплодотворения не произойдет. Зачем же нужно такое количество сперматозоидов?

Сперматозоидам приходится проходить долгий и трудный путь по матке и яйцеводу. Далеко не всем сперматозоидам удается его преодолеть. Если сопоставить размеры сперматозоида и человека, то последнему, чтобы пройти путь, аналогичный пути сперматозоида, необходимо будет пробежать 10 км. Кроме того, по яйцеводу сперматозоиды движутся навстречу току жидкости, что создает для них дополнительные препятствия. Наконец, для выделения достаточного количества гиалуронидазы, растворяющей оболочку яйцеклетки, также необходимо множество сперматозоидов.

Двойное оплодотворение.

Какое строение имеет цветок?

Какие органы цветка имеют отношение к процессу оплодотворения?

Назовите половые клетки растений и место их нахождения.

Какой процесс предшествует оплодотворению?

Назовите способы опыления и их биологическое значение.

Приведите примеры перекрестноопыляющихся и самоопыляющихся растений.

Какое на ваш взгляд значение имела параллельная эволюция цветковых растений и насекомых-опылителей?

2. Сущность двойного оплодотворения у растений по С.Г. Навашину. (Рассказ учителя с использованием таблиц и схем.)

3. Эволюционное значение оплодотворения. (Беседа с учащимися и формулирование вывода о том, что сходство процесса оплодотворения у растений и животных свидетельствует об общности происхождения, а различия – о разных направлениях эволюции

Особый вид оплодотворения характеризует наиболее многочисленную и процветающую группу растений — покрытосеменные. Он получил название двойного оплодотворения.

В пыльниках тычинок из материнских клеток в результате мейоза образуются гаплоидные микроспоры. Каждая микроспора делится, образуя две также гаплоидные клетки — вегетативную и генеративную, которые формируют пыльцевое зерно. Пыльцевое зерно покрыто двумя оболочками. Пыльцевое зерно представляет собой мужской гаметофит. При попадании пыльцевого зерна на рыльце пестика (рис. 53) вегетативная клетка прорастает, образуя пыльцевую трубку, которая в своем росте стремится к завязи. Генеративная клетка перемещается в пыльцевую трубку, делится, образуя два неподвижных спермия.

В завязи из материнской клетки в результате мейоза образуются четыре гаплоидные мегаспоры. Три из них отмирают, а одна продолжает делиться, формируя зародышевый мешок с несколькими гаплоидными клетками, одна из которых является яйцеклеткой. Две гаплоидные клетки сливаются, образуя центральную диплоидную клетку. Зародышевый мешок является женским гаметофитом. После того как пыльцевая трубка прорастает в семязачаток, один из спермиев оплодотворяет яйцеклетку и образуется диплоидная зигота. Другой спермий сливается с центральной клеткой зародышевого мешка. Таким образом, у покрытосеменных растений при оплодотворении происходит два слияния, т. е. двойное оплодотворение. В результате первого из них возникает зигота, из которой развивается диплоидный зародыш семени, а в результате второго — триплоидная центральная клетка, из которой затем формируется эндосперм (запасающая питательная ткань), за счет которого питается развивающийся зародыш нового растения. Этот процесс был открыт русским ботаником С. Г. Навашиным в 1898 г.

IV.Закрепление : Оплодотворение. Зигота. Двойное оплодотворение. Микроспоры. Пыльцевое зерно. Мегаспоры. Зародышевый мешок.

1.    Какой процесс называется оплодотворением?
2.    Какой набор хромосом имеет зигота?
3.    Почему у покрытосеменных растений процесс оплодотворения называется двойным? В чем преимущество двойного оплодотворения у покрытосеменных?
4.    Какой набор хромосом в клетках эндосперма покрытосеменных?

V. Задание на дом : Изучение материала учебника

Биология 10 класс Урок № 37

Тема урока: Биологическое значение оплодотворения

Основное содержание урока: Биологическое значение оплодотворения

Цели урока : - Сформировать знания о процессе оплодотворения, объяснить главную суть

этого процесса, его биологическое значение;

Продолжить формирование представления об особенностях оплодотворения у цветковых растений и биологического значения двойного оплодотворения. развить общеучебные навыки работы с источниками информации; умение анализировать, обобщать, делать выводы. Нравственное воспитание.

Оборудование : Стенная таблица «Двойное оплодотворение» ЭУ Размножение организмов. ч-2

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Вопросы учебника. Митоз, Мейоз, Гаметогенез.

III.Изучение нового материала

Биологическое значение оплодотворения состоит в том, что при слиянии мужских и женских половых клеток, происходящих обычно из разных организмов, образуется новый организм, несущий признаки отца и матери. При образовании половых клеток в мейозе возникают гаметы с разным сочетанием хромосом, поэтому после оплодотворения новые организмы могут сочетать в себе признаки обоих родителей в самых различных комбинациях. В результате этого происходит колоссальное увеличение наследственного разнообразия организмов

Оплодотворение – процесс слияния гамет.
Зигота – первая клетка нового организма, образовавшаяся в результате оплодотворения.
Двойное оплодотворение – половой процесс у покрытосеменных растений, при котором оплодотворяются как яйцеклетка, так и центральная клетка зародышевого мешка двумя спермиями.

Просмотр видиофильма “Как зарождается жизнь”.

Какова биологическая роль оплодотворения?
При оплодотворении сперматозоид сливается с яйцеклеткой. Только в результате этого процесса возникает зигота, содержащая генетический материал обоих родителей.

3. Чем внешнее оплодотворение отличатся от внутреннего?
Внешнее оплодотворение происходит вне организма самки, обычно в водной среде (рыбы, моллюски, земноводные).
При внутреннем оплодотворении «встреча» сперматозоида и яйцеклетки происходит в половых путях самки (наземные животные).

В чем суть двойного оплодотворения у цветковых растений?
Суть двойного оплодотворения – в образования диплоидной зиготы (1 спермий и яйцеклетка), из которой далее развивается зародыш семени, и слияния второго спермия с центральной диплоидной клеткой, в результате чего образуется триплоидная клетка. Из триплоидной клетки в будущем развивается эндосперм, в котором запасаются питательные вещества.

Роль бесполого и полового размножения.

Сравнивая два способа размножения — бесполое и половое, можно заключить, что бесполое размножение приводит к появлению особей, которые являются генетическими копиями родителя. Этот способ идеален для размножения в стабильных, не меняющихся условиях окружающей среды. Напротив, половое размножение способствует перекомбинации родительских генов и, следовательно, разнообразию потомства. Такой способ размножения очень важен для эволюционного прогресса вида в постоянно меняющихся условиях существования.

Партеногенез.

Особой формой полового размножения является партеногенез, встречающийся у некоторых растений, насекомых, червей, рептилий и птиц. При таком способе размножения происходит развитие полноценных особей из неоплодотворенной яйцеклетки. Партеногенез, как правило, наблюдается у животных с высоким уровнем смертности или у видов, живущих в таких условиях, где встреча самки с самцом затруднена. Например, партеногенетически развиваются трутни — самцы пчел. Ученые доказали возможность искусственной активации яйцеклетки человека и развития из нее детского организма без оплодотворения, однако при этом невозможно ожидать появления полноценного ребенка, и такие опыты запрещены.

Особенности оплодотворения у некоторых животных. Обычно оплодотворение происходит вскоре после попадания сперматозоидов в организм самки. Однако у летучих мышей спаривание происходит осенью, всю зиму сперматозоиды живут в организме мыши, а оплодотворение имеет место только весной, когда созревают яйцеклетки.

Некоторые морские черепахи спариваются один раз в несколько лет, однако после этого спаривания самки откладывают в течение многих лет яйца с нормально развивающимися зародышами.

Планирование семьи и рождения ребенка - важный фактор духовного и физического здоровья потомков.

К рождению детей нужно относиться сознательно, здоровье ребенка зависит того как юноши и девушки берегут свое здоровье, девушкам и юношам, не желающим иметь детей, необходимо применять противозачаточные средства.

Аборты после 12 недель запрещены - это расценивается как убийство человека.

Рождению ребенка роженице помогает врач – акушер, эти специальности можно получить в медицинском институте или медицинском колледже.

Клонирование организмов и человека. Благо или вред? Почему?

IV.Закрепление :

Являются ли дети точной копией своих родителей?

Чем можно объяснить различия между родительскими организмами и их потомками?

Какие факторы нашей жизни могут влиять на здоровье будущих детей?

Как вы можете объяснить выражение “осознанное материнство и отцовство” или что такое планированная беременность ? Как оно способствует рождению здорового ребенка?

Клонирование . Ваше отношение к клонированию человека.

V. Задание на дом :

Изучение материала учебника

Биология 10 класс Урок № 38

Тема урока: Онтогенез

Основное содержание урока: Понятие индивидуального развития (онтогенеза) организмов.

Деление, рост, дифференциация клеток, органогенез, размножение, старение,

смерть особей.

Цели урока : . Продолжать формирование знаний об индивидуальном развитии организмов;

изучить эмбриональный период их развития; сформировать умения характеризовать этапы

эмбрионального развития на основе цитологических знаний.

Оборудование : Стенная таблица «Развитие ланцетника» ЭУ «Развитие зародыша»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Что такое оплодотворение?

Какова его биологическая сущность?

Каково его эволюционное значение?

Что такое зигота? Чем она отличается от клеток ее образовавших?

III. Изучение нового материала :

Этапы эмбрионального развития. (Рассказ учителя и организация самостоятельной работы учащихся с текстом учебника, рисунка учебника стенной таблицы

Этапы эмбрионального развития

Название этапа

Исходное состояние

Тип деления

Конечное состояние

3. Общие закономерности эмбрионального развития животных. (Рассказ учителя.)

Онтогенез.

Процесс индивидуального развития особи от начала ее существования до конца жизни называют онтогенезом. У бактерий и простейших онтогенез практически совпадает с клеточным циклом и начинается с возникновения одноклеточного организма в результате деления материнской клетки, а заканчивается очередным делением этого организма или смертью от неблагоприятных воздействий.

У многоклеточных видов, размножающихся бесполым путем, онтогенез начинается с выделения группы клеток материнского организма (вспомните, например, почкование гидры), которые, делясь митозом, формируют новую особь со всеми ее системами и органами.

У тех видов, которые размножаются половым путем, онтогенез начинается с момента оплодотворения яйцеклетки и образования зиготы — первой клетки нового организма.

Онтогенез — это не просто рост маленькой особи до тех пор, пока она не превратится в большую. Это цепь строго определенных сложнейших процессов на всех уровнях организма, в результате которых формируются присущие только особям данного вида особенности строения, жизненных процессов, способность к размножению. Заканчивается онтогенез процессами, закономерно ведущими к старению и смерти.

С генами родителей новая особь получает своего рода инструкции о том, когда и какие изменения должны происходить в организме, чтобы он мог успешно пройти весь жизненный путь. Таким образом, онтогенез представляет собой реализацию наследственной информации.

Типы онтогенеза.

У животных выделяют три типа онтогенеза: личиночный, яйцекладный и внутриутробного развития.

Личиночный тип развития встречается, например, у насекомых, рыб, земноводных. Желтка в их яйцеклетках мало, и зигота быстро развивается в личинку, которая самостоятельно питается и растет. Затем, по прошествии какого-то времени, происходит метаморфоз — превращение личинки во взрослую особь. У некоторых видов наблюдается даже целая цепочка превращений из одной личинки в другую и только потом — во взрослую особь.

Смысл существования личинок может заключаться в том, что они питаются другой пищей, нежели взрослые особи, и, таким образом, расширяется пищевая база вида. Сравните, например, питание гусениц (листья) и бабочек (нектар) или головастиков (зоопланктон) и лягушек (насекомые). Кроме того, в личиночной стадии многие виды активно заселяют новые территории. Например, личинки двустворчатых моллюсков способны к плаванию, а взрослые особи практически неподвижны.

Яйцекладный тип онтогенеза наблюдается у рептилий, птиц и яйцекладущих млекопитающих, яйцеклетки которых богаты желтком. Зародыш таких видов развивается внутри яйца; личиночная стадия отсутствует.

Внутриутробный тип онтогенеза наблюдается у большинства млекопитающих, в том числе и у человека. При этом развивающийся зародыш задерживается в материнском организме, образуется временный орган — плацента, через который организм матери обеспечивает все потребности растущего эмбриона: дыхание, питание, выделение и др. Внутриутробное развитие оканчивается процессом деторождения.

Периоды онтогенеза.

Любой вид онтогенеза у многоклеточных животных принято делить на два периода: эмбриональный и постэмбриональный.

Эмбриональный период начинается с оплодотворения и представляет собой процесс формирования сложного многоклеточного организма, в котором представлены все системы органов. Заканчивается этот период выходом личинки из своих оболочек (при личиночном типе), выходом особи из яйца (при яйцекладном типе) или рождением особи (при внутриутробном типе онтогенеза).

Постэмбриональный период начинается с завершения эмбрионального. Он включает в себя половое созревание, взрослое состояние, старение и заканчивается смертью.

Периоды и сроки онтогенеза очень сильно различаются у различных групп живых организмов. Например, у очень многих позвоночных большую часть своего существования особь находится во взрослом состоянии. Напротив, у многих насекомых взрослая стадия — самая короткая и длится всего несколько часов, необходимых для воспроизведения потомства. Очень велики различия в жизненных циклах животных, растений и грибов.
Онтогенез. Типы онтогенеза. Метаморфоз. Плацента.

1.    Чем отличается онтогенез одноклеточных от онтогенеза многоклеточных организмов?
2.    Какие типы онтогенеза различают у животных? В чем их особенности?
3.    Чем заканчивается эмбриональный период эмбриогенеза у крокодила?
4.    Каковы функции плаценты?

Способность некоторых животных размножаться половым путем на ранних стадиях онтогенеза, например в стадии личинки, получила название неотении. Неотения характерна, например, для земноводного животного — мексиканской амбистомы, которая в природных условиях может оставаться всю свою жизнь в личиночном состоянии. Личинка живет в воде, где и размножается. Называется эта личинка аксолотлем, и превращается она в амбистому под дейсвтвием гормона щитовидной железы.

IV.Закрепление : 1. Обсуждение результатов самостоятельной работы по заполнению таблицы

2. Ответы на вопросы.

Внимательно рассмотри рисунок учебника. Какой процесс изображен на этом рисунке? Какой тип деления клетки лежит в его основе? В чем его основная особенность?

Можно ли утверждать, что нервные клетки произошли от эпителиальных в процессе эволюции? V. Задание на дом : Изучение материала учебника

Биология 10 класс Урок №39

Тема урока: Биогенетический закон

Основное содержание урока: Биогенетический закон Э.Мюллера и Э.Геккеля. Онтогенез растений. Онтогенез животных.

Демонстрация сходства зародышей позвоночных животных.

Цели урока : Продолжить формирование понятие об эволюции и познакомить с важнейшим доказательством эволюции –Биогенетическим законо

Оборудование : Стенная таблица «Сходство развития зародышей»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

1) растения, животные, грибы и бактерии имеют общий элементарный состав;

2) единство живого на молекулярном уровне, выражающееся прежде всего в наличии у всех живых существ белков и нуклеиновых кислот;

3) сходство способа функционирования биологических молекул (генетическое кодирование, транскрипция, трансляция, репликация ДНК, гликолиз и др.);

4) всеобщность клеточного строения и сходства строения клеток организмов разных царств органического мира.

5) единство функционирования клеток, проявляющееся в процессах митоза, мейоза, оплодотворения и др.

III. Изучение нового материала:

Сравнение зародышей разных видов животных показало, что развитие эмбрионов очень сходно. Давайте рассмотрим интерактивную таблицу. Прошу обратить внимание на то, что по мере развития они приобретают все большее сходство с особями своего вида и что организм более сложной организации в своем развитии проходит стадии более простых систематических групп.
Например, человек начинает свое развитие с одной клетки зиготы, т. е. проходит стадию простейших, бластула аналогична колониальным животным, сходным с вольвоксом, гаструла аналогична кишечнополостным. В первые недели развития у будущего человека есть хорда, жаберные щели, хвост, т. е. он напоминает древнейших хордовых. Все эти примеры показывают связь между индивидуальным развитием организма и эволюцией вида, к которому этот организм относится.

Филогенез — это историческое развитие организма.

Эмбриология- это наука о зародышевом развитии организма.

Фундамент эволюционной сравнительной эмбриологии был заложен А.О.Ковалевским и И.И.Мечниковым.

Эмбриологические доказательства эволюции.

Эмбриологические доказательства доказывают степень родства на основе зародышевого развития организма. К данным эмбриологии, являющимися доказательствами эволюции, относят:

Закон зародышевого сходства Карла Бэра(1828 г), который гласит: «Эмбрионы обнаруживают, уже начиная с самых ранних стадий, известное общее сходство в пределах типа». Чем более ранние стадии эмбрионов исследуются, тем больше сходства обнаруживается между различными организмами. У всех хордовых на ранних стадиях развития закладывается хорда, возникает нервная трубка, в переднем отделе глотки образуются жабры ,похожи контуры тела, наличие хвоста и и т. д. Сходство зародышей свидетельствует об общности происхождения данных организмов. По мере развития зародышей черты их различия выступают все более явственно. К. Бэр первым обнаружил, что в ходе эмбрионального развития сначала появляются общие признаки типа, затем последовательно класса, отряда и, наконец, вида. Расхождение признаков зародышей в процессе развития называют эмбриональной дивергенцией, и она объясняется историей данного вида. Например, у зародышей человека.

Биогенетический закон Геккеля—Мюллера, указывающий на связь индивидуального (онтогенеза) и исторического (филогенеза) развития. Этот закон был сформулирован в 1864—1866 гг. немецкими учеными Ф. Мюллером и Э. Геккелем. В своем развитии многоклеточные организмы проходят одноклеточную стадию (стадию зиготы), что может рассматриваться как повторение филогенетической стадии первобытной амебы. У всех позвоночных закладывается хорда, которая далее замещается позвоночником, а у их предков хорда оставалась всю жизнь. В ходе эмбрионального развития птиц и млекопитающих появляются жаберные щели в глотке. Этот факт можно объяснить происхождением этих наземных животных от рыбообразных предков. Эти и другие факты и привели Геккеля и Мюллера к формулировке биогенетического закона. Он гласит: «Онтогенез есть краткое и быстрое повторение филогенеза, каждый организм в индивидуальном развитии повторяет стадии развития предков». Образно говоря, всякое животное во время своего развития взбирается по собственному родословному древу. Однако онтогенез не так уж точно повторяет филогенез. Поэтому повторение стадий исторического развития вида в зародышевом развитии происходит в сжатой форме, с выпадением ряда этапов. Кроме того, эмбрионы имеют сходство не с взрослыми формами предков, а с их зародышами.

Более поздние исследования, в особенности работы русских ученных: академика А.Н.Северцова и академика И.И.Шмальгаузена, показали, что в онтогенезе повторяется строение не взрослых стадий предков, а только эмбриональных.

Сходство начальных стадий онтогенеза позвоночных свидетельствует их родстве и указывает на пройденные в процессе филогенеза этапы.
Немецкие ученые Эрнст Геккель и Фриц Мюллер приняли это наблюдение за основу биогенетического закона, который формулируется так: «Онтогенез каждой особи есть краткое, быстрое повторение филогенеза (т. е. исторического развития).»
Биогенетический закон имеет очень важное значение, и сущность его в единстве и во взаимосвязи в природе. И очень важно сохранить это природное единство, как гарантию существования жизни на Земле. А мы с вами, как самые совершенные создания, несём ответственность за мир, сохранение окружающей среды.
Более поздние исследования, в особенности работы русских ученных: академика А.Н.Северцова и академика И.И.Шмальгаузена, показали, что в онтогенезе повторяется строение не взрослых стадий предков, а только эмбриональных.

Сходство начальных стадий онтогенеза позвоночных свидетельствует их родстве и указывает на пройденные в процессе филогенеза этапы.
IV.Закрепление :

1.Определить черты сходства в индивидуальном развитии различных живых организмов.
2.Познакомиться с этапами зародышевого развития и выявить, каким образом влияет внешняя среда на разные стадии эмбрионального развития.
3.Установить, в чём заключается значение биогенетического закона.

4.Охарактеризуйте период эмбрионального развития организма.
5.Замените терминами следующие определения:
- организм на ранних этапах развития
- индивидуальное развитие многоклеточного организма
6.Поясните, почему влияние опасных внешних воздействий (радиация, курение) оказывается более разрушительным на эмбриональном этапе онтогенеза, нежели на постэмбриональном.

V. Задание на дом :

Изучение Материала учебника

Биология 10 класс Урок № 40

Тема урока: Развитие зародыша. Эмбриогенез

Основное содержание урока: Развитие зародыша. Эмбриогенез

Цели урока :Познакомить с основными этапами эмбрионального развития, с особенностями каждого этапа.Выявить особенности каждого этапа особенности развития зародыша;

выделяют основные этапы эмбриогенеза; определяют факторы, влияющие на развитие зародыша; установить взаимосвязи в развитии органов; доказать, что эмбриогенез – начальная стадия онтогенеза; формулировать выводы об особенностях эмбрионального развития.

Обьяснить, что любая половая близость может привести к зачатию, что беременность – это очень ответственный период в жизни женщины, что аборт – это убийство, которое совершают с разрешения самой женщины, что за будущее ребёнка должны нести ответственность мужчина и женщина.

Оборудование : Таблица «Эмбриогенез. ЭУ Развитие человека

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Как называется процесс индивидуального развития организма? ( онтогенезом.)

III. Изучение нового материала :

Работа с таблицей «Эмбриогенез» которая висит на доске. Назовите основные этапы развития зародыша.

Этапы эмбриогенеза- образование зиготы, процесс дробления с образованием бластулы, стадия нейрулы, процесс органогенеза. Заполнение таблицы «Стадии Эмбриогенеза»

Основные этапы

Особенности каждого этапа

Схематичный рисунок

1. Образование зиготы

Образуется при слиянии сперматозоида и яйцеклетки.

2. Образование бластулы

Дробление зиготы. Деление клеток, которые не сопровождается ростом. Образуется многоклеточный шар, состоящий из 32 клеток. Внутри шара находится полость – бластоцель.

3. Образование гаструлы

Деление клеток на одном из полюсов бластулы и впячивание их внутрь бластоцели-гаструляция. Образование двух зародышевых листов – эктодермы и энтодермы, а затем развитие мезодермы.

4. Стадия нейрулы

Формирование важных частей зародыша – нервной трубки и хорды. Нервная трубка развивается из эктодермы, а хорда из мезодермы.

5. Закладка и формирование органов – гистогенез

Процесс дифференцировки клеток и формирование органов.

Рассмотреть готовый микропрепарат под микроскопом и определить стадию развития зародыша.

Работа с текстом учебника. Как называются зародышевые листки и их расположение и особенности.

Эктодерма – наружный зародышевый лист, энтодерма – внутренний зародышевый лист, мезодерма – средний зародышевый лист.

Выполните задание. На доске записаны название органов.

Напротив каждого органа записать название зародышевого листа из которого этот орган развивается.

Название органов: лёгкие, позвоночник, спинной мозг, орган зрения, яичники, кишечник, скелет.

легкие – энтодерма позвоночник – энтодерма спинной мозг – эктодерма орган зрения – эктодерма

яичники – мезодерма кишечник – энтодерма скелет – мезодерма

Развитие зародыша человека ЭУ
Развивающийся ребенок называется зародышем примерно до 10-й недели беременности. В течение первого месяца из оплодотворенной яйцеклетки путем быстрого деления образуется группа клеток, а в последующие несколько недель из них формируется структура будущего младенца.
5-6 недельный эмбрион имеет размеры не больше рисового зернышка, но у него уже есть различимые голова и шея, зачатки мозга и сердце, которое уже бьется. К концу 8-й недели формируются внутренние органы и зачатки рук и ног. К 8-9-й неделе почти полностью сформирован кишечник и большинство внутренних органов, а к концу 9-й недели уже можно распознать мужские и женские половые признаки, появляются также нос, рот и глаза. Именно в первые недели эмбрион наиболее подвержен вредному воздействию алкоголя, никотина, лекарств и инфекций.
Через 9-10 недель зародыш обретает человеческие черты и становится полностью сформированным плодом, у которого функционируют все внутренние органы, а сердце перекачивает кровь. Теперь будущий ребенок полностью сформирован и просто растет и созревает, пока длится период беременности. Воздействие же неблагоприятных факторов может приводить к задержке роста и недоразвитию органов или нарушению расположения тканей.

Основные термины: бластомеры, бластоцель, гаструла, гистогенез, нейрула, морула.

бластомеры – это одинаковые мелки клетки, которые образовались во время дробления;

бластоцель – это полость внутри бластулы;

гаструла – это двухслойный зародыш, который образовался в результате впячивания;

гистогенез – это процесс формирования органов из зародышевых листов;

нейрула – это процесс формирования нервной трубки;

морула – это многоклеточная стадия бластулы.

1.    Как называются клетки, возникающие при дроблении зиготы?
2.    2.Какие зародышевые листки вы знаете?

Эмбриональный период онтогенеза.

Мы рассмотрим развитие эмбриона на примере тех животных, чьи яйцеклетки содержат очень мало питательных веществ. К таким животным относятся плацентарные млекопитающие, в том числе и человек.

Дробление зиготы, образовавшейся в результате оплодотворения, начинается сразу же в яйцеводе. Первое деление происходит в вертикальной плоскости, и образуются две одинаковые клетки — бластомеры. Они не расходятся, а делятся еще раз (рис. 55), в результате чего образуются уже 4 бластомера. Далее все они делятся, но уже в горизонтальной плоскости. Деления бластомеров быстро следуют одно за другим, и они не успевают расти. Поэтому на начальных стадиях дробления комочек бластомеров, который называется морула, не превосходит по своим размерам зиготу. После нескольких делений, когда число бластомеров достигает 32, они образуют полый шарик со стенками в один ряд клеток. Этот шарик получил название бластулы (рис. 55). Полость внутри бластулы называется первичной полостью тела, или бластоцелью. У человека на шестой день после оплодотворения бластула выходит из яйцевода в полость матки, а на седьмой день — внедряется в ее стенку.

Этот процесс называется имплантацией зародыша. После этого на одном из полюсов бластулы ее клетки начинают делиться быстрее, чем на другом, и впячиваться внутрь бластоцели. Этот процесс получил название гаструляции. Вскоре из клеток впячивания образуется второй, внутренний слой клеток зародыша. Такой двуслойный шарик называется гаструлой. Наружная стенка гаструлы называется наружным зародышевым листком, или эктодермой, а внутренняя стенка — внутренним зародышевым листком, или энтодермой. Полость внутри гаструлы называется первичной кишкой, а отверстие, которое в нее ведет, — первичным ртом.

Из клеток, расположенных на границе между экто- и энтодермой, развивается средний зародышевый листок, или мезодерма. У позвоночных животных, эмбриональное развитие которых мы рассматриваем, на месте первичного рта в процессе эмбриогенеза образуется анальное отверстие, а настоящий (вторичный) рот возникает на противоположном полюсе зародыша. Поэтому млекопитающих (как и всех хордовых животных) относят к вторичноротым.

Следующая за гаструлой стадия развития зародыша — нейрула. На этой стадии происходит формирование таких важных частей зародыша, как нервная трубка и хорда. При образовании нервной трубки часть клеток эктодермы образует сначала пластинку, а затем желобок на спинной стороне зародыша . Края этого желобка замыкаются, и образуется нервная трубка, лежащая под эктодермой. При дальнейшем развитии зародыша из передней части нервной трубки формируется головной мозг, а из задней — спинной.

Таким образом, уже на ранних стадиях эмбрионального периода онтогенеза из внешне одинаковых бластомеров развиваются различные по строению и функциям ткани, органы и системы. Этот процесс получил название дифференцировки клеток. Он обусловливается тем, что в различных клетках зародыша активируются различные, строго определенные группы генов. Это приводит к различиям в наборе белков, функционирующих в клетках, и, следовательно, к различиям в химических реакциях, которые в них протекают, и в строении структур, составляющих бластомеры.

Итак, в процессе дифференцировки клеток из эктодермы позвоночных образуется нервная трубка, из которой формируются головной и спинной мозг, а также органы чувств. Кроме того, из эктодермы образуется наружный слой кожи.

Энтодерма дает начало тканям, выстилающим внутренние полости организма позвоночных, а также образует печень, легкие, поджелудочную железу.

Из мезодермы образуется хрящевой и костный скелет, мышцы, почки, сердечно-сосудистая и половая системы.
IV.Закрепление :

Морула. Бластула. Бластоцель. Гаструла. Нейрула. Эктодерма. Энтодерма. Мезодерма. Эмбриональная индукция.

1.    Какие этапы выделяют в эмбриональном развитии млекопитающих?
2.    Каких животных относят к вторичноротым?
3.    Из какого зародышевого листка образуется хорда? Нервная трубка?
4.    Что такое первичная полость тела?
5.    Каково влияние окружающей среды на развитие организма в эмбриональном периоде?

V. Задание на дом : Изучение материала учебника

Биология 10 класс Урок № 40

Тема урока: Развитие зародыша. Эмбриогенез

Основное содержание урока: Развитие зародыша. Эмбриогенез

Цели урока :Познакомить с основными этапами эмбрионального развития, с особенностями каждого этапа.Выявить особенности каждого этапа особенности развития зародыша;

выделяют основные этапы эмбриогенеза; определяют факторы, влияющие на развитие зародыша; устанавить взаимосвязи в развитии органов; доказать, что эмбриогенез – начальная стадия онтогенеза; формулировать выводы об особенностях эмбрионального развития.

Обьяснить, что любая половая близость может привести к зачатию, что беременность – это очень ответственный период в жизни женщины, что аборт – это убийство, которое совершают с разрешения самой женщины, что за будущее ребёнка должны нести ответственность мужчина и женщина.

Оборудование : Таблица «Эмбриогенез. ЭУ Развитие человека

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Как называется процесс индивидуального развития организма? ( онтогенезом.)

III. Изучение нового материала :

Работа с таблицей «Эмбриогенез» которая висит на доске. Назовите основные этапы развития зародыша.

Этапы эмбриогенеза- образование зиготы, процесс дробления с образованием бластулы, стадия нейрулы, процесс органогенеза. Заполнение таблицы «Стадии Эмбриогенеза»

Основные этапы

Особенности каждого этапа

Схематичный рисунок

1. Образование зиготы

Образуется при слиянии сперматозоида и яйцеклетки.

2. Образование бластулы

Дробление зиготы. Деление клеток, которые не сопровождается ростом. Образуется многоклеточный шар, состоящий из 32 клеток. Внутри шара находится полость – бластоцель.

3. Образование гаструлы

Деление клеток на одном из полюсов бластулы и впячивание их внутрь бластоцели-гаструляция. Образование двух зародышевых листов – эктодермы и энтодермы, а затем развитие мезодермы.

4. Стадия нейрулы

Формирование важных частей зародыша – нервной трубки и хорды. Нервная трубка развивается из эктодермы, а хорда из мезодермы.

5. Закладка и формирование органов – гистогенез

Процесс дифференцировки клеток и формирование органов.

Рассмотреть готовый микропрепарат под микроскопом и определить стадию развития зародыша.

Работа с текстом учебника. Как называются зародышевые листки и их расположение и особенности.

Эктодерма – наружный зародышевый лист, энтодерма – внутренний зародышевый лист, мезодерма – средний зародышевый лист.

Выполните задание. На доске записаны название органов.

Напротив каждого органа записать название зародышевого листа из которого этот орган развивается.

Название органов: лёгкие, позвоночник, спинной мозг, орган зрения, яичники, кишечник, скелет.

легкие – энтодерма позвоночник – энтодерма спинной мозг – эктодерма орган зрения – эктодерма

яичники – мезодерма кишечник – энтодерма скелет – мезодерма

Развитие зародыша человека ЭУ
Развивающийся ребенок называется зародышем примерно до 10-й недели беременности. В течение первого месяца из оплодотворенной яйцеклетки путем быстрого деления образуется группа клеток, а в последующие несколько недель из них формируется структура будущего младенца.
5-6 недельный эмбрион имеет размеры не больше рисового зернышка, но у него уже есть различимые голова и шея, зачатки мозга и сердце, которое уже бьется. К концу 8-й недели формируются внутренние органы и зачатки рук и ног. К 8-9-й неделе почти полностью сформирован кишечник и большинство внутренних органов, а к концу 9-й недели уже можно распознать мужские и женские половые признаки, появляются также нос, рот и глаза. Именно в первые недели эмбрион наиболее подвержен вредному воздействию алкоголя, никотина, лекарств и инфекций.
Через 9-10 недель зародыш обретает человеческие черты и становится полностью сформированным плодом, у которого функционируют все внутренние органы, а сердце перекачивает кровь. Теперь будущий ребенок полностью сформирован и просто растет и созревает, пока длится период беременности. Воздействие же неблагоприятных факторов может приводить к задержке роста и недоразвитию органов или нарушению расположения тканей.

Основные термины: бластомеры, бластоцель, гаструла, гистогенез, нейрула, морула.

бластомеры – это одинаковые мелки клетки, которые образовались во время дробления;

бластоцель – это полость внутри бластулы;

гаструла – это двухслойный зародыш, который образовался в результате впячивания;

гистогенез – это процесс формирования органов из зародышевых листов;

нейрула – это процесс формирования нервной трубки;

морула – это многоклеточная стадия бластулы.

1.    Как называются клетки, возникающие при дроблении зиготы?
2.    2.Какие зародышевые листки вы знаете?

Эмбриональный период онтогенеза.

Мы рассмотрим развитие эмбриона на примере тех животных, чьи яйцеклетки содержат очень мало питательных веществ. К таким животным относятся плацентарные млекопитающие, в том числе и человек.

Дробление зиготы, образовавшейся в результате оплодотворения, начинается сразу же в яйцеводе. Первое деление происходит в вертикальной плоскости, и образуются две одинаковые клетки — бластомеры. Они не расходятся, а делятся еще раз (рис. 55), в результате чего образуются уже 4 бластомера. Далее все они делятся, но уже в горизонтальной плоскости. Деления бластомеров быстро следуют одно за другим, и они не успевают расти. Поэтому на начальных стадиях дробления комочек бластомеров, который называется морула, не превосходит по своим размерам зиготу. После нескольких делений, когда число бластомеров достигает 32, они образуют полый шарик со стенками в один ряд клеток. Этот шарик получил название бластулы. Полость внутри бластулы называется первичной полостью тела, или бластоцелью. У человека на шестой день после оплодотворения бластула выходит из яйцевода в полость матки, а на седьмой день — внедряется в ее стенку.

Этот процесс называется имплантацией зародыша. После этого на одном из полюсов бластулы ее клетки начинают делиться быстрее, чем на другом, и впячиваться внутрь бластоцели. Этот процесс получил название гаструляции. Вскоре из клеток впячивания образуется второй, внутренний слой клеток зародыша. Такой двуслойный шарик называется гаструлой. Наружная стенка гаструлы называется наружным зародышевым листком, или эктодермой, а внутренняя стенка — внутренним зародышевым листком, или энтодермой. Полость внутри гаструлы называется первичной кишкой, а отверстие, которое в нее ведет, — первичным ртом.

Из клеток, расположенных на границе между экто- и энтодермой, развивается средний зародышевый листок, или мезодерма. У позвоночных животных, эмбриональное развитие которых мы рассматриваем, на месте первичного рта в процессе эмбриогенеза образуется анальное отверстие, а настоящий (вторичный) рот возникает на противоположном полюсе зародыша. Поэтому млекопитающих (как и всех хордовых животных) относят к вторичноротым.

Следующая за гаструлой стадия развития зародыша — нейрула. На этой стадии происходит формирование таких важных частей зародыша, как нервная трубка и хорда. При образовании нервной трубки часть клеток эктодермы образует сначала пластинку, а затем желобок на спинной стороне зародыша . Края этого желобка замыкаются, и образуется нервная трубка, лежащая под эктодермой. При дальнейшем развитии зародыша из передней части нервной трубки формируется головной мозг, а из задней — спинной.

Таким образом, уже на ранних стадиях эмбрионального периода онтогенеза из внешне одинаковых бластомеров развиваются различные по строению и функциям ткани, органы и системы. Этот процесс получил название дифференцировки клеток. Он обусловливается тем, что в различных клетках зародыша активируются различные, строго определенные группы генов. Это приводит к различиям в наборе белков, функционирующих в клетках, и, следовательно, к различиям в химических реакциях, которые в них протекают, и в строении структур, составляющих бластомеры.

Итак, в процессе дифференцировки клеток из эктодермы позвоночных образуется нервная трубка, из которой формируются головной и спинной мозг, а также органы чувств. Кроме того, из эктодермы образуется наружный слой кожи.

Энтодерма дает начало тканям, выстилающим внутренние полости организма позвоночных, а также образует печень, легкие, поджелудочную железу.

Из мезодермы образуется хрящевой и костный скелет, мышцы, почки, сердечно-сосудистая и половая системы.
IV.Закрепление :

Морула. Бластула. Бластоцель. Гаструла. Нейрула. Эктодерма. Энтодерма. Мезодерма. Эмбриональная индукция.

1.    Какие этапы выделяют в эмбриональном развитии млекопитающих?
2.    Каких животных относят к вторичноротым?
3.    Из какого зародышевого листка образуется хорда? Нервная трубка?
4.    Что такое первичная полость тела?
5.    Каково влияние окружающей среды на развитие организма в эмбриональном периоде?

V. Задание на дом : Изучение материала учебника

Биология 10 класс Урок № 41

Тема урока:. Онтогенез и среда обитания

Основное содержание урока: Роль факторов окружающей среды в эмбриональном и постэмбриональном развитии организма. Влияние токсических веществ на ход эмбрионального и постэмбрионального периодов (врождённые уродства).

Демонстрация эмбрионального и постэмбрионального развития высших растений

Цели урока : Продолжить формирование знания об этапах индивидуального развития

   организмов, основных стадиях эмбриогенеза, производные  зародышевых листков, типах

постэмбрионального развития. 

   Показать вредное влияние на организм эмбриона никотина, алкоголя и других мутагенов.

Оборудование : ЭУ Видеофильм  «Размножение лягушки»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

А) Письменная работа с карточками

1. Особенности строения половых клеток

2. Особенности образования половых клеток.

3. Как происходит оплодотворение у различных животных?

4. Охарактеризуйте первое и второе деления мейоза.

5. Охарактеризуйте генетическое значение оплодотворения.

6. Охарактеризуйте виды размножения.

 Б) Работа с карточкой у доски:  

1. Даны виды и функции нескольких клеток при оплодотворении животных:

1) сперматогенез, 2)зигота, 3) партеногенез, 4)овогенез, 5) гаметогенез, 6) почкование, 7) клетки тела, 8) половые клетки, 9) оплодотворение, 10) мейоз

Определите следующее:

а) Процесс образования половых клеток? (гаметогенез)

б) Как называется оплодотворенная яйцеклетка? (зигота)

в) Как называется размножение гидры? (почкование)

г) Как называется процесс образования сперматозоидов? (сперматогенез)

д) Как называется процесс образования яйцеклеток? (овогенез)

е) Как называется размножение, при котором развитие нового организма происходит из неоплодотворенной яйцеклетки? (партеногенез)

ж) Какие клетки имеют набор гаплоидных хромосом? ( половые клетки)

з) В результате каких изменений организма диплоидные хромосомы превращаются в гаплоидный набор? (мейоза)

и) Какие клетки образуются при митозе? (клетки тела)

к) Процесс слияния половых клеток? (оплодотворение)

2. Какие процессы изображены на рисунке? Гаметы изображены кружочками, впишите в них количество хромосом. Какие стадии отмечены при первом и втором делении мейоза? Назовите гаметы, образованные в конце каждого процесса? В каком кружочке изображена зигота?

 Г) Биологический диктант.

В развитии половых клеток и оплодотворении животных и цветковых растений  наряду с множеством сходных свойств имеются и отличия. 

III. Изучение нового материала :

Женская половая клетка у растений развивается в зародышевом мешке, расположенном в семяпочке. Зародышевый мешок содержит кроме гаплоидной яйцеклетки одну диплоидную клетку, которая участвует в оплодотворении и лежит в центре зародышевого мешка.

Мужские гаметы развиваются в пыльцевых зернах пыльников (на тычинках). С помощью пыльцевой трубки спермии переносятся к зародышевому мешку, где происходит процесс оплодотворения.  В пыльцевой трубке находятся 2 спермия.

Один из спермиев сливается с яйцеклеткой, образуя зиготу,из которой развивается  зародыш семени  а второй – с центральной клеткой, образуя эндосперм – питательное вещество зародыша. Этот процесс получил название двойного оплодотворения.

Он был открыт С.Г. Навашиным

После оплодотворения клетки начинается индивидуальное развитие организма или онтогенез.

 Происходит ли взаимовлияние частей зародыша?

«Взаимовлияние частей развивающегося зародыша» на стр.учебника

и объясните, что такое эмбриональная индукция?

Эмбриональная индукция – это влияние зародышевых частей друг на друга

Назовите факторы, которые отрицательно влияют на развитие зародыша и составьте это в виде схемы,

Читается отрывок стихотворения Али Ибн Сина «Поэма о медицине»

О детях, находящихся
ещё в утробе матери:
Как следует, о том веду я речь.
Дитя в утробе матери беречь.
Ничто зловредное его пусть не коснётся,
Пусть мать питается не как придётся,
А ест еду и влагу с пользой пьёт,
Так, чтоб нормально развивался плод.
Пускай отбросов в пище будет мало,
Чтоб кровь она при этом очищала.

Как вы понимаете строки этого стихотворения?

Как называется процесс развития зародыша в матке женщины? (беременностью.)

Беседа: Вы становитесь взрослыми. И вам всем уже известно, что любая половая близость, может завершиться беременностью. Девочки, девушки, и даже взрослые женщины стоят перед выбором сохранить беременность или её прервать. Прежде чем пойти на страшный шаг убийства, а это действительно убийство, подумайте! А может это ваша последняя беременность и после сделанного аборта, вы никогда не будите иметь детей, и не познаете счастья материнства. Возможно этот ребёнок был бы вашей опорой в жизни, был бы самым умным, талантливым. Действительно, для любого нормального человека уничтожение живой жизни безнравственно, греховно. Необходимо отметить, что ответственность за аборт ложиться на двоих – мужчину и женщину.

Оставляйте потомство, люди!
Нет прекрасней его на свете!
И не бойтесь хлопот и усталости,
Жизни трудной и распалённой!
Бойтесь только холодной старости,
Одиночеством оскорблённой.
Чтобы петь, чтоб землёй гордиться,
Чтоб познать всю радость на свете, –
Очень, очень хотят родиться
Не рождённые вами дети

Взаимовлияние частей развивающегося зародыша. На первых этапах дробления зиготы все бластомеры «равноправны»: если аккуратно выделить один из бластомеров зародыша тритона на той стадии, когда их всего 16, то из этого бластомера при определенных условиях можно вырастить здорового тритона. У кроликов (и, видимо, у человека тоже) такое «равенство» между бластомерами сохраняется только до стадии четырех бластомеров.

Далее же начинается внешне незаметная дифференцировка клеток, приводящая к образованию из бластомеров различных частей и органов зародыша. Все части зародыша влияют друг на друга, причем если это влияние нарушить, то развития нормального организма не происходит, Такие влияния получили название эмбриональной индукции. Например, если клетки эктодермы со спинной стороны зародыша тритона пересадить на брюшную сторону другого зародыша, то в этом месте из тканей второго зародыша развивается нервная трубка, хорда, мышечные сегменты . Таким образом, пересаженные клетки сыграли роль индуктора, заставившего окружающие ткани развиваться по другому «плану».

В результате такого опыта можно получить два зародыша тритона, сросшихся брюшными стенками.

Влияние условий окружающей среды на развитие эмбриона. В эмбриональном периоде развитие любого организма зависит от условий окружающей среды. Причем в большей степени эта зависимость проявляется у беспозвоночных животных. Яйца птиц практически изолированы от окружающей среды, а оптимальную температуру для зародыша обеспечивают родители при высиживании. У плацентарных млекопитающих «посредником» между зародышем и окружающей средой является организм матери, от которого эмбрион получает питание, кислород, тепло.

Интенсивно делящиеся клетки зародыша весьма чувствительны к неблагоприятным воздействиям, которые могут привести к различным нарушениям в формирующемся организме. Опаснее всего воздействие химических веществ, способных проникать через плаценту в эмбрион. В частности, к таким веществам относятся алкоголь и никотин. Родившийся у курящей или пьющей матери ребенок может быть абсолютно нормальным внешне, но все равно будут повреждены его нервная и эндокринная системы. Более того, ребенок рождается с алкогольной или никотиновой зависимостью.

IV.Закрепление : Вопросы учебника

V. Задание на дом : Изучение материала учебника.

Биология 10 класс Урок № 42

Тема урока: Приспособленности организма в онтогенезе

Основное содержание урока: Рост и развитие организма. Уровни приспособления организма к изменяющимся условиям. Старение и смерть организма. Специфика онтогенеза при бесполом размножении.

Цели урока :Продолжить знакомство с развитием организма в онтогенезе.

Выявить факторы среды оказывающие влияние на развитие организма на разных этапах индивидуального развития . Дать понятие об основных периодах жизни организма.

Сформировать уважительное отношение к жизни как наиболее сложной форме существования материи.

Оборудование : Эу «Онтогенез»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

1.    Вспомните формулировку биогенетического закона. 
2.    Почему дробление оплодотворенной яйцеклетки у курицы и кролика происходит по-разному?

Тестирование

1. Сколько нормальных яйцеклеток образуется из одного овоцита после двух делений мейоза?

1. 1 2. 2 3. 3 4. 4

2. Кто открыл двойное оплодотворение?

1. С.Г. Навашин 2. И.В. Мичурин 3. Н.И. Вавилов 4. Г. Мендель

3. Что образуется из оплодотворенной центральной яйцеклетки?

1. Плод 2. Семя 3. Зародыш семени 4. Эндосперм

4. Сколько нормальных сперматозоидов образуется из одного сперматоцита после двух делений мейоза?

1. 1 2. 2 3. 3 4. 4

5. Где расположены центриоли в сперматозоиде?

1. В головке 2. В шейке 3. В промежуточном отделе 4. В хвостике

6. Укажите размеры яйцеклетки

1. 0,1 мм 2. 0,01 мм 3. 0,6 мм 4. 0,06 мм

7.Какая естественная форма бесполого размножения характерна для амебы?

1. Спорообразование 2. Почкование 3. Бинарное деление 4. Клонирование

8. Что характерно для бесполого размножения?

1. Потомство имеет гены только одного материнского организма 2. Потомство генетически отличается от родительских организмов 3. В образовании потомства участвуют две особи 4. В образовании потомства участвует одна особь.

9. Укажите верные суждения?

1. Партеногенез- особая форма бесполого размножения. 2. Партеногенез – особая форма полового размножения 3. Партеногенетическое развитие известно у пчел, тлей и дафний

4. Партеногенетическое равитие известно у одуванчиков.

10. Укажите верные суждения:

1. Гермафродиты- организмы, у которых могут образовываться и мужские и женские гаметы. 2. Гаметы имеют гаплоидный набор хромосом, зигота – диплоидный

3. Б.Л. Астауров разработал способы направленного получения 100 % особей одного пола

4. Бактерии делятся путем митоза.

III. Изучение нового материала :

Все стадии индивидуального развития любого организма подвержены влиянию факторов внешней среды. К ним относятся температура, свет, солевой и газовый состав среды обитания, пищевые ресурсы и др.

Есть, однако, факторы, воздействие которых на индивидуальное развитие не только нежелательно, но и вредно. Особенно следует сказать о таких воздействиях на развитие и функционирование организма человека. К числу вредных внешних факторов следует в первую очередь отнести алкогольные напитки и курение, наркотики и лекарства. Примеры: у родителей-алкоголиков могут рождаться умственно отсталые и физически неполноценные дети .Антибиотик актиномицин Д, не оказывая влияния на организм матери, у зародышей нарушает формирование органов и тканей, особенно глаз и мозга. Недостаток витаминов группы В может стать причиной ряда морфологических уродств, в том числе и внутренних органов (сердца, печени). Избыток некоторых гормонов может стать причиной аномалий развития. После введения кортизона (гормон надпочечников) самкам крыс на 12-й день беременности у всех зародышей сформировалась волчья пасть; шумовой стресс у беременных крыс приводит к нарушению формирования скелета и ряду других дефектов у плодов; причиной уродств являются токсины паразитов.

Постэмбриональное развитие начинается с выхода новой особи из яйцевых оболочек или (при живорождении) из организма матери. Оно подразделяется на три периода — ювенилъный, пубертатный и период старения.

Первый период, ювенилъный, продолжается до окончания полового созревания.

Ювенильный период практически всегда сопровождается ростом организма. С одной стороны, процесс роста запрограммирован генетически, а с другой — зависит от условий существования. В маленьком аквариуме рыбы никогда не достигнут тех размеров, до которых они вырастают в природных условиях. При этом если во время ювенильного периода рыб из маленького аквариума пересадить в большой, то такие рыбы вырастут больше, чем те, которые остались в маленьком аквариуме. У человека рост контролируется целым рядом гормонов, выделяемых гипоталамусом, гипофизом, щитовидной и половыми железами.

Второй период постэмбрионального развития — пубертатный (т. е. период зрелости).

У большинства позвоночных животных он занимает, как правило, большую часть жизни.

Третий период — старение.

Старение — это общебиологическая закономерность, свойственная живым организмам, В определенном для каждого вида возрасте в организме начинаются изменения, снижающие возможности этого организма к приспособлению к изменяющимся условиям существования.

Улучшение условий жизни, снижение уровня детской смертности, победа над многими заболеваниями — все это вместе приводит к постоянному возрастанию продолжительности жизни. Если в XVI— XVII вв. этот показатель равнялся всего 30 годам, то сейчас в благополучных странах он составляет 75 лет для мужчин и 80 лет для женщин. Очевидно, что это далеко не предел, и победа над сердечно-сосудистыми и онкологическими болезнями продлит жизнь человека до 120—140 лет. Для этого конечно же необходимо, чтобы люди вели здоровый образ жизни, перестали отравлять себя алкоголем и никотином.

Смерть — это прекращение жизнедеятельности организма. Однако смерть необходима для эволюционного процесса. Без смерти не происходила бы смена поколений — одна из основных движущих сил эволюции.

Процесс старения запрограммирован генетически, однако до сих пор не создано единой теории, объясняющей старение. Одни исследователи считают, что старение является следствием работы группы генов, которая осуществляет некую «программу старения». Эту точку зрения подтверждает существование редчайшего заболевания человека — прогерии. У ребенка, больного прогерией, проявляются явные, нарастающие признаки старости, и в 10—12 лет он выглядит как очень пожилой человек. Доказано также, что ДНК в любом организме постоянно повреждается различными химическими и физическими воздействиями. В молодом возрасте в организме активно работают специальные ферменты, восстанавливающие нормальное строение ДНК, однако в старости эти ферменты функционируют все слабее, и накопление «ошибок» в структуре ДНК ведет к онкологическим заболеваниям, нарушениям обмена веществ и др.

Клетка является единицей жизни. Изначально возникли одноклеточные живые организмы, однако в процессе эволюции стали преобладать многоклеточные формы жизни. Живой организм представляет собой саморегулирующуюся систему, способную к воспроизведению себе подобных, т. е. к размножению.

Клетки многоклеточного организма не могут делиться бесконечно, так как существует генетически «запрограммированная» клеточная смерть — апоптоз.

Что такое апоптоз? Каково его биологическое значение?
Апоптоз – это «запрограммированная» клеточная смерть. Нужен для того, чтобы организм постепенно старел и в конце погибал. Организм не должен быть бессмертен, должны появляться новые организмы-потомки, а вид – эволюционировать.

Что происходит в организме в результате нарушения процессов апоптоза?
В результате ослабления апоптоза возникают аутоиммунные заболевания и злокачественные опухоли. При усилении апоптоза возникают дегенеративные процессы, уродства с дефектами тканей.

IV.Закрепление :

1.    Какие периоды постэмбрионального развития различают? Что для каждого из них характерно?
2.    Какое влияние оказывает внешняя среда на развитие организма?
3.    Какое развитие называют развитием организма с метаморфозом? Для каких организмов оно характерно? Приведите примеры животных с прямым и непрямым развитием.
4.    Может ли многоклеточный организм быть бессмертным?

V. Задание на дом

Изучение материала учебника

Биология 10 класс Урок № 43

Тема урока: Генетика. Законы Менделя

Основное содержание урока: История развития генетики. Закономерности наследования признаков, выявленные Г.И. Менделем. Гибридологический метод. Моногибридное скрещивание. Закон доминирования и расщепления. Закон чистоты гамет и его цитологическое обоснование.

Практические работы. Решение генетических задач.

Цели урока : Сформировать представление о генетике как науке о закономерностях наследственности и изменчивости, ее роли в развитии биологической науки. Сформировать знания о гибридологическом методе изучения наследственности, предложенном Г.Менделем, показать его достоинства в определении закономерностей передачи наследственных признаков организмами. Сформировать знания о моногибридном скрещивании и его результатах; продолжить формирование умения объяснять закономерности наследования и использовать знания по цитологии, основных понятий генетики; сформировать умения записывать схемы скрещивания

Оборудование : Стенная таблица «Моногибридное скрещивание» ЭУ Основы генетики

Портрет Грегора Менделя.

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Что такое онтогенез?

Назовите периоды онтогенеза.

Сравните 2 типа постэмбрионального развития организмов. Определите их сходство и различие,

Докажите преимущества непрямого постэмбрионального развития по сравнению с прямым.

III. Изучение нового материала :

II. Изучение нового материала. (Лекция но плану.)

1. Генетика как наука. Предмет генетики – наследственность и изменчивость.

2. История развития генетики.

Представления древних о характере передачи признаков из поколения в поколение.

Взгляды средневековых ученых на процессы наследования признаков.

Этапы развития генетики (по Н.П. Дубинину).

Роль отечественных ученых в развитии генетики (Н.К. Кольцов, А.С. Серебровский, С.С. Четвериков, С.Н. Давиденков).

3. Значение учения Ч.Дарвина и клеточной теории в становлении новой науки – генетики, годом рождения которой считается 1900 г. (Гуго де Фриз, Карл Корренс, Эрих Чермак).

4. Г.Мендель – основоположник генетики. (Сообщение учащегося или рассказ учителя.

2. Охарактеризуйте вклад известных вам ученых в развитие генетики как науки, заполнив таблицу.

История развития генетики

 

5. Гибридологический метод изучения наследственности. (Рассказ учителя о поисках метода изучения наследственности, неудачах, связанных с желанием исследователей проследить за передачей всех признаков от родителей к детям, достоинствах метода, предложенного Г.Менделем.)

6. Объект изучения закономерностей наследования – горох. (Рассказ учителя с элементами беседы с учащимися об особенностях гороха, изученного Г.Менделем.)

7. Значение работ Г.Менделя для развития биологической науки.

8. Роль генетики в развитии биологической науки.

Основные понятия и термины генетики

Название термина или понятия

Содержание

Кто ввел в науку

1. Моногибридное скрещивание.

(Рассказ учителя с элементами беседы по вопросам.)

Что такое моногибридное скрещивание?

Почему для изучения закономерностей наследования признаков Г.Мендель выбрал горох?

Как Г.Мендель проводил свои опыты и какие признаки гороха им были изучены?

В чем сущность оплодотворения?

2. Результаты моногибридного скрещивания. (Рассказ учителя о I и II законах Г.Менделя с записью схем скрещивания на доске.)
Моногибридное скрещивание, результаты опытов Г.Менделя, цитологическое обоснование.
3. Неполное доминирование.

5. Почему горох можно считать удачным объектом генетических исследований?
Виды гороха отличаются друг от друга малым количеством хорошо отличимых признаков. Горох легко выращивать, в условиях Чехии он размножается несколько раз в год. Кроме того, в природе горох является самоопылителем, но в эксперименте самоопыление легко предотвратить, и исследователь легко может опылить растение одной пыльцой с другого растения.

6. Наследование каких пар признаков у гороха изучал Г. Мендель?
Мендель использовал 22 чистые линии гороха. Растения этих линий имели сильно выраженные отличия друг от друга: форма семян (круглые – морщинистые); окраска семян (желтые – зеленые); форма бобов (гладкие – морщинистые); расположение цветков на стебле (пазушные – верхушечные); высота растения (нормальные – карликовые).

7. Что понимают в генетике под чистой линией?
Чистая линия в генетике – это группа организмов, имеющих некоторые признаки, которые полностью передаются потомству в силу генетической однородности всех особей.

Закономерности наследования. Моногибридное скрещивание

1. Дайте определения понятий.
Аллельные гены – гены, ответственные за проявление одного признака.
Гомозиготный организм – организм, содержащий два одинаковых аллельных гена.
Гетерозиготный организм – организм, содержащий два различных аллельных гена.

2. Что пониают под моногибридным скрещиванием?
Моногибридное скрещивание — скрещивание форм, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков.

3. Сформулируйте правило единообразия гибридов первого поколения.
При скрещивании двух гомозиготных организмов, отличающихся друг от друга одним признаком, все гибриды первого поколения будут иметь признак одного из родителей, и поколение по данному признаку будет единообразным.

4. Сформулируйте правило расщепления.
При скрещивании двух потомков (гибридов) первого поколения между собой во втором поколении наблюдается расщепление и снова появляются особи с рецессивными признаками; эти особи составляют ¼ часть от всего числа потомков первого поколения.

5. Сформулируйте закон чистоты гамет.
При образовании в каждую из них попадает только один из двух «элементов наследственности», отвечающий за данный признак.

6. Используя общепринятые условные обозначения, составьте схему моногибридного скрещивания.

Охарактеризуйте на данном примере цитологические основы моногибридного скрещивания.
Р – родительское поколение, F1 – первое поколение потомков, F2 – второе поколение потомков, А – ген, отвечающий за доминантный признак, а – ген, отвечающий за рецессивный признак.
В результате мейоза в гаметах родительских особей будет присутствовать по одному гену, отвечающему за наследование определенного признака (А или а). В первом поколении соматические клетки будут гетерозиготными (Аа), поэтому половина гамет первого поколения будет содержать ген А, а другая половина – ген а. В результате случайных комбинаций гамет во втором поколении возникнут следующие комбинации: АА, Аа, аА, аа. Особи с тремя первыми комбинациями генов будут иметь одинаковый фенотип (из-за наличия доминантного гена), а с четвертой – иной (рецессивный).

7. Решите генетическую задачу на моногибридное скрещивание.
Задача 1.
У арбуза зеленая окраска плода доминирует над полосатой. От скрещивания зеленоплодного сорта с полосатоплодным получены гибриды первого поколения, имеющие плоды зеленой окраски. Гибриды переопылили и получили 172 гибрида второго поколения. 1) Сколько типов гамет образует растение зеленоплодного сорта? 2) Сколько растений F2 будут гетерозиготными? 3) Сколько разных генотипов будет в F2? 4) Сколько в F2 будет растений с полосатой окраской плодов? 5) Сколько гомозиготных растений с зеленой окраской плодов будет в F2?
Решение
А – зеленая окраска, а – полосатая окраска.
Так как при скрещивании растений с зелеными и полосатыми плодами получили растения с зеленым плодом, можно сделать вывод, что родительские особи были гомозиготными (АА и аа) (по правилу единообразия гибридов первого поколения Менделя).
Составим схему скрещивания.

Ответы:
1. 1 или 2 (в случае гетерозиготы) 2. 86 3. 3 4. 43 5. 43.

Задача 2.
Длинная шерсть у кошек рецессивна по отношению к короткой. Длинношерстная кошка, скрещенная с гетерозиготным короткошерстным котом, принесла 8 котят. 1) Сколько типов гамет образуется у кота? 2) Сколько типов гамет образуется у кошки? 3) Сколько фенотипически разных котят в помете? 4) Сколько генотипически разных котят в помете?

5) Сколько котят в помете с длинной шерстью?
Решение
А – короткая шерсть, а – длинная шерсть. Так как у кошки была длинная шерсть, она гомозиготна, ее генотип аа. У кота генотип Аа (гетерозиготный, короткая шерсть).
Составим схему скрещивания.

Ответы:
1. 2 2. 1 3. 4 с длинной и 4 с короткой 4. 4 с генотипом Аа, и 4 с генотипом аа 5. 4.

IV.Закрепление :

В чем сущность гибридологического метода изучения наследования признаков?

Почему объектом изучения закономерностей наследования Г.Мендель выбрал горох?

Как Мендель проводил свои опыты?

V. Задание на дом : Изучение материала учебника

Биология 10 класс Урок № 44

Тема урока: Цитологические основы наследственности

Основное содержание урока: Множественные аллели. Анализирующее скрещивание. Дигибридное и полигибридное скрещивание. Закон независимого комбинирования. Фенотип и генотип. Цитологические основы генетических законов наследования. Практические работы. -Решение генетических задач

Цели урока : Сформировать знания о дигибридном скрещивании и его результатах; продолжить объяснение учения о закономерностях наследования с использованием знаний по цитологии, основных понятий генетики; продолжать формирование умения записывать схемы скрещивания.

Оборудование :Таблица «Схема дигибридного скрещивания»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

I. Проверка знания учащимися генетической терминологии, символики. (Фронтальная беседа с учащимися по вопросам.)

В чем преимущества гибридологического метода изучения наследования признаков, примененного Г.Менделем?

Подтверждаются ли эти закономерности при моногибридном скрещивании?

Предложите цитологическое обоснование I закона Г.Менделя (на основе задачи, составленной дома).

Предложите цитологическое обоснование II закона Г.Менделя (на основе задачи, составленной дома).

Расскажите о законе чистоты гамет и предложите его цитологическое обоснование.

Объясните с точки зрения цитологии явление неполного доминирования.

III. Изучение нового материала :

1. Дигибридное скрещивание и его результаты. (Рассказ учителя о III законе Г.Менделя с использованием схем, предложенных в учебнике

2. Анализирующее скрещивание. (Самостоятельная работа учащихся с текстом учебника, схемами, запись в тетради схем, примеров анализирующего скрещивания при моно- и дигибридном скрещивании с последующим объяснением.)

Привести примеры использования знаний законов Г.Менделя в практике сельского хозяйства.

Составить табл.

Таблица Генетические законы

Название закона

Условия действия

Краткая формулировка

Термины, используемые для объяснения

Практическая работа . «Решение генетических задач и анализ составленных родословных»

Задача. Продолжить формирование умения анализировать и решать задачи на моногибридное и дигибридное скрещивания; записывать условие задачи, ее решение, ответ; пользоваться генетической символикой, объяснять закономерности наследования с помощью основных понятий генетики и цитологии.

Методические рекомендации

I. Учащимся предлагается решить одну генетическую задачу из числа предложенных учителем на моногибридное и дигибридное скрещивание.

После решения задачи записать цитологические и генетические понятия и термины, необходимые для объяснения ее решения.

Примечание. Для проведения работы следует подобрать задачи учебника

Какое потомство следует ожидать от скрещивания родительских форм, отличающихся следующими признаками...

Опишите признаки родительских форм, если при их скрещивании получились особи, характеризующиеся следующими признаками...

II. 1. Прежде, чем проводить анализ составленных родословных, учитель анализирует и вместе с учащимися решает одну из уже имеющихся у него:

2. Учащиеся самостоятельно анализируют составленные родословные. (Если же учащийся ее не составил по каким-то причинам, то учитель предлагает проанализировать имеющиеся у него.) Делают вывод о значении анализа родословных в изучении наследственности человека.

Повторить основные понятия генетики и цитологии. Подготовить сообщение (по желанию учащегося) «Эволюция понятия ген».

Множественные аллели. Анализирующее скрещивание

1. Дайте определения понятий.
Фенотип – совокупность всех признаков и свойств организма, которые выявляются в процессе индивидуального развития в данных условиях и являются результатом взаимодействия генотипа с комплексом факторов внутренней и внешней среды.
Генотип – это совокупность всех генов организма, являющихся его наследственной основой.

2. Почему понятия о доминантном и рецессивном генах являются относительными?
У гена какого-либо признака могут быть и другие «состояния», которые нельзя назвать ни доминантными, ни рецессивными. Это явление может произойти в результате мутаций и называется «множественный аллелизм».

3. Что понимают под множественным аллелизмом?

Множественный аллелизм — это существование в популяции более двух аллелей данного гена.

4. Заполните таблицу.

Типы взаимодействия аллельных генов

 

5. Что такое анализирующее скрещивание и каково его практическое значение?
Анализирующее скрещивание используют для установления генотипа особей, которые не различаются по фенотипу. При этом особь, генотип которой нужно установить, скрещивают с особью, гомозиготной по рецессивному гену (аа).

6. Решите задачу на анализирующее скрещивание.
Задача.

Белая окраска венчика у флокса доминирует над розовой. Скрещено растение с белой окраской венчика с растением, имеющим розовую окраску. Получено 96 гибридных растений, из которых 51 имеет белую окраску, а 45 – розовую. 1) Какие генотипы имеют родительские растения? 2) Сколько типов гамет может образовывать растение с белой окраской венчика? 3) Сколько типов гамет может образовывать растение с розовой окраской венчика? 4) Какое соотношение по фенотипу можно ожидать в поколении F2 от скрещивания между собой гибридных растений F1 с белыми цветками?
Решение.
А – белая окраска, а – розовая окраска. Генотип одного растения А.. – белый, второго аа – розовый. Так как в первом поколении наблюдается расщепление 1:1 (51:45), генотип первого растения Аа.
Составим схему скрещивания.

Ответы:
1. Аа и аа. 2. 2 3. 1 4. 3 с белым венчиком:1 с розовым венчиком.

Дигибридное скрещивание

1. Дайте определения понятий.
Дигибридное скрещивание – скрещивание особей, у которых учитывают отличия друг от друга по двум признакам.
Решетка Пеннета – это таблица, предложенная английским генетиком Реджинальдом Пеннетом в качестве инструмента, представляющего собой графическую запись для определения сочетаемости аллелей из родительских генотипов.

2. Какое соотношение фенотипов получается при дигибридном скрещивании дигетерозигот? Ответ проиллюстрируйте, расписав решетку Пеннета.
А – Желтая окраска семян а – Зеленая окраска семян В – Гладкая форма семян
в – Морщинистая форма семян. Желтый гладкий (ААВВ) × Зеленый морщинистый (аавв) =
Р: АаВв×АаВв (дигетерозиготы) Гаметы: АВ, Ав, аВ, ав. F1 в таблице:

Ответ: 9 (желтых гладких):3 (зеленых гладких):3 (желтых морщинистых):1 (зеленых морщинистых).

3. Сформулируйте закон независимого наследования признаков.
При дигибридном скрещивании гены и признаки, за которые эти гены отвечают, наследуются независимо друг от друга.

4. Решите генетические задачи на дигибридное скрещивание.
Задача 1.

Черная окраска у кошек доминирует над палевой, а короткая шерсть – над длинной. Скрещивались чистопородные персидские кошки (черные длинношерстные) с сиамскими (палевые короткошерстные). Полученные гибриды скрещивались между собой. Какова вероятность получения в F2 чистопородного сиамского котенка; котенка, фенотипически похожего на персидского; длинношерстного палевого котенка (выразить в частях)?
Решение:
А – черная окраска, а – палевая.
В – короткая шерсть, в – длинная.
Определим генотипы родителей, типы гамет и запишем схему скрещивания.

Составим решетку Пеннета.

Ответ: 1) 1/16 2) 3/16 3) 1/16.

Задача 2.

У томатов округлая форма плодов доминирует над грушевидной, а красная окраска плодов – над желтой. От скрещивания гетерозиготного растения с красной окраской и грушевидной формой плодов и желтоплодного с округлыми плодами получено 120 растений. 1) Сколько типов гамет образует гетерозиготное растение с красной окраской плодов и грушевидной формой? 2) Сколько разных фенотипов получилось от такого скрещивания? 3) Сколько разных генотипов получилось от такого скрещивания? 4) Сколько получилось растений с красной окраской и округлой формой плодов? 5) Сколько растений получилось с желтой окраской и округлой формой плодов?
Решение
А – округлая форма, а – грушевидная форма.
В – красная окраска, в – желтая окраска.
Определим генотипы родителей, типы гамет и запишем схему скрещивания.

Составим решетку Пеннета.

Ответ: 1. 2 2. 4 3. 4 4. 30 5. 30.
IV.Закрепление

В процессе решения задач

V. Задание на дом: Изучение материала учебника

Биология 10 класс Урок № 45

Тема урока: Генетика пола

Основное содержание урока: Генетическое определение пола. Генетическая структура половых хромосом. Гомогаметный и гетерогаметный пол. Наследование признаков, сцепленных с полом.

Цели урока : Сформировать и закрепить знания о хромосомном механизме определения пола, сцепленном с полом наследовании признаков, за которые отвечают гены локализованные в половых хромосомах. Продолжить развитие умений устанавливать причинно-следственные связи и решать генетические задачи. Формировать познавательный интерес к медицинским профессиям.

Оборудование : таблицы «Механизм определения пола»,

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

А. Что отражает закон Моргана?

1. Закон единообразия.2. Закон расщепления признаков в потомстве в соотношении 3 : 1
3. Закон независимого расщепления признаков, если гены находятся в разных парах гомологичных хромосом.
4. Закон сцепленного наследования признаков, если гены находятся в одной хромосоме

Б. Генотип особи АаСс. Сколько типов гамет будет образовываться, если гены АС и ас сцеплены и кроссинговера нет?

1. Один сорт 2. Два сорта 3. Три сорта 4. Четыре сорта

В. Генотип особи АаСс. Сколько типов гамет будет образовываться, если гены АС и ас сцеплены и расстояние между ними 10 морганид?

1. Один сорт 2. Два сорта 3. Три сорта 4. Четыре сорта

Г. Генотип особи АаСс. Сколько кроссоверных гамет будет образовываться, если гены АС и ас сцеплены и расстояние между ними 10 морганид?

1.10% Ас и 10% аС 2. 5% АС и 5% ас 3.40% АС и 40% ас 4. 45% АС и 45% ас

Д. Генотип особи АаСс. Сколько некроссоверных гамет будет образовываться, если гены АС и ас сцеплены и расстояние между ними 10 морганид?

1. 10% Ас и 10% аС 2. 5% Ас и 5% аС 3. 40% АС и 40% ас 4. 45% АС и 45% ас

Е. Сколько пар хромосом отвечают за наследование окраски семян (жёлтая и зелёная) и их формы (гладкая и морщинистая) у гороха?

1. Одна пара 2. Две пары 3. Три пары 4. Четыре пары

Ж. Сколько пар хромосом отвечают за наследование окраски тела (серая и чёрная) и их формы крыльев(нормальные и укороченные) у дрозофилы?

1. Одна пара 2. Две пары 3. Три пары 4. Четыре пары

З. Сколько групп сцепления имеет дрозофила?

1. Одну 2. Две 3. Четыре 4. Восемь

И. Какое явление вызывает нарушение закона Моргана?

1. Митоз 2. Мейоз 3. Коньюгация 4. Кроссинговер

К. От чего зависит частота перекомбинации генов, входящих в одну группу сцепления?

1. Ни от чего не зависит, случайна 2. От расстояния между генами в хромосоме
3. От расстояния между генами и центромерами в хромосоме 4. От расстояния между центромерами и теломерами в хромосоме

III. Изучение нового материала :

Хромосомное определение пола

Большинство животных и двудомные растения являются раздельнополыми организмами, причём внутри вида количество особей мужского пола приблизительно равно количеству особей женского пола. Пол можно рассматривать как один из признаков организма. Наследование признаков организма, как правило, определяется генами. Механизм же определения пола имеет иной характер – хромосомный.
Пол чаще всего определяется в момент оплодотворения. Если сравним кариотип человека, то увидим, что у женщины и мужчины 22 пары хромосом ХХ, по последней паре они отличаются ХХ и ХУ.
Хромосомы одинаковые у обоих полов – аутосомы, разные –половые. В данном случае женский пол – гомогаметный 46 ХХ. Мужской – гетерогаметный 44ХХ + 2ХУ.

Существуют 4 основных типа хромосомного определения пола:

1. Мужской пол гетерогаметен: 50% гамет несут Х, 50% – Y-хромосому (млекопитающие, двукрылые, жуки, клопы)
2. Мужской пол гетерогаметен: 50% гамет несут Х, 50% не имеют половой хромосомы (кузнечики)
3. Женский пол гетерогаметен: 50% несут Х-хромосому, 50% – Y-хромосому (птицы, хвостатые амфибии, шелкопряд)
4. Женский пол гетерогаметен: 50% несут Х-хромосому, 50% не имеют половой хромосомы (моль)

Рассмотрим механизм определения пола на примере дрозофилы.

Наследование признаков, сцепленных с полом

Генетические исследования установили, что половые хромосомы отвечают не только за определение пола организма, они, как и аутосомы, содержат гены, контролирующие развитие определённых признаков.
Наследование признаков, гены которых локализованы в Х или Y-хромосомах, называют наследованием, сцепленным с полом.
Изучением наследования генов, локализованных в половых хромосомах, занимался Томас Морган. Половые хромосомы человека имеют небольшие гомологичные участки, несущие одинаковые гены (например, ген общей цветовой слепоты), это участки коньюгации. Но большинство генов, сцепленных с Х-хромосомой, отсутствуют в Y-хромосоме, поэтому эти гены, даже рецессивные, будут проявляться фенотипически. Так как они представлены в генотипе в единственном числе. Такие гены получили название гемизиготных.
Х хромосома человека содержит ряд генов, рецессивные аллели которых определяют развитие тяжёлых аномалий как гемофилия. Эти аномалии встречаются чаще у мужчин, хотя носителями являются женщины. У мужчин эти гены гемизиготны, их рецессивные аллели вызывают заболевания гемофилия, дальтонизм, дикобраз (обсуждение по схемам слайдов).
У большинства организмов генетически активна только Х-хромосома, в то время как Y-хромосома практически инертна., т.к не содержит генов, определяющих признаков организма. У человека лишь некоторые гены, не являющиеся жизненно важными, локализованы в Y-хромосоме. Например, гипертрихоз – повышенная волосатость ушной раковины. Гены локализованные в Y-хромосоме, наследуются особым образом – только от отца к сыну.

IV.Закрепление :

Решение генетических задач на сцепленное наследование с полом

1. У мужа и жены зрение нормальное, а единственный сын в семье плохо различает цвета – дальтоник. Это заболевание находится под контролем рецессивного гена, расположенного в Х-хромосоме. Родители опасаются, что их следующий ребёнок будет с такими же недостатками, и не знают, насколько велика опасность

А. Помогите им, оценить вероятность такого события.
Б. С какой вероятностью в этой семье может родиться здоровая девочка?
В. С какой вероятностью в этой семье может родиться здоровый мальчик?
Г. Может ли дочь этих родителей, выйдя замуж за здорового мужчину, родить ребенка-дальтоника?
Д. Оцените такую вероятность.
Е. Назовите словами генотип такой дочери.

2. Альбинизм зависит от аутосомного рецессивного гена(в), а гемофилия- от сцепленного с полом рецессивного гена (а). Мужчина-альбинос с нормальной свёртываемостью крови женится на здоровой темноволосой женщине. Отец этой женщины болел гемофилией и был темноволосым, а у её матери не было пигмента в волосах, но кровь свёртывалась нормально у всех её предков.

А. Какое д.б. расщепление по фенотипу у сыновей?
Б. Какое д.б. расщепление по фенотипу у дочерей?
В. С какой вероятностью может родиться мальчик альбинос и гемофилик?

Домашнее задание – текст учебника и задача

У кошек ген чёрной окраски (А) неполностью доминирует над геном рыжей окраски и расположены они в Х-хромосоме. Гетерозиготные животные имеют пёструю (трёхцветную) окраску. Скрестили рыжую кошку с чёрным котом и получили 8 котят.

А.Сколько разных фенотипов получится от этого скрещивания?
Б. Сколько будет чёрных, рыжих и черепаховых котят?
В. Определить пол этих котят.

V. Задание на дом :

Изучение материала учебника

Биология 10 класс Урок № 46

Тема урока: Генетические карты

Основное содержание урока: Хромосомная теория наследственности. Группы сцепления генов. Сцепленное наследование признаков. Закон Т. Моргана.

Цели урока : Сформулировать знания об основных положениях хромосомной теории наследственности и ее цитологических основах, о группах сцепления. о законач Моргана. О хромосомных картах. Сформулировать умения объяснять закономерности наследования признаков, исходя из положений хромосомной теории

Оборудование : Таблица « Группы сцепления» ЭУ «Законы Моргана»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

По разделу генетика пола. Проверка решенных задач.

III. Изучение нового материала :

1. Т.Морган – основоположник хромосомной теории наследственности. (Рассказ учителя об опытах Т.Моргана и их результатах, формулирование положений хромосомной теории.)

2. Эволюция понятия «ген» (сообщение учащегося или рассказ учителя).

3. Положения хромосомной теории наследственности

Что такое ген и где он расположен в клетке?

Какова его химическая природа?

Как гены расположены в хромосоме?

Знание каких законов позволяет проследить за наследованием из поколения в поколение признаков, за которые отвечают гены?

При каком условии это происходит?

Известно, что гены, расположенные в одной хромосоме, наследуются совместно, сцепленно. А всегда ли это так происходит? Ответ обоснуйте.

Как можно определить количество комбинаций неаллельных генов в половых клетках гибрида, дигибрида, тригибрида, полигибрида у человека?

Противоречат ли исследования Т.Моргана исследованиям Г.Менделя. Примечание. Вопросы для обсуждения должны быть у учащихся или написаны на доске; варианты вопросов могут быть и другие.

4. Значение хромосомной теории наследственности для развития биологической науки.

Всегда ли мутации вредны для организма?

Установи соответствие между терминами: синтез белка, ген, радиация, измененный признак.

Всегда ли мутации наследуются? Ответ обоснуйте.

Изучить главу учебника, ответить на вопросы учебника. Подумать над выражением Ч.Дарвина о том, что неопределенная изменчивость – необходимая предпосылка естественного и искусственного отбора, а в основе эволюции лежит отбор особей с наследственными изменениями. Так ли это?

 Хромосомная карта – это схема взаимного расположения и относительных расстояний между генами определенных хромосом, находящихся в одной группе сцепления.

2. В каком случае происходит нарушение закона независимого наследования признаков?
При кроссинговере происходит нарушение закона Моргана, и гены одной хромосомы не наследуются сцепленно, так как часть из них заменяется на аллельные гены гомологичной хромосомы.

3. Напишите основные положения хромосомной теории наследственности Т. Моргана.
• Ген представляет собой участок хромосомы.
• Аллельные гены (гены, отвечающие за один признак) расположены в строго определенных местах (локусах) гомологичных хромосом.
• Гены располагаются в хромосомах линейно, то есть друг за другом.
• В процессе образования гамет между гомологичными хромосомами происходит конъюгация, в результате которой они могут обмениваться аллельными генами, то есть может происходить кроссинговер.

4. Сформулируйте закон Моргана.
Гены, находящиеся в одной хромосоме, при мейозе попадают в одну гамету, то есть наследуются сцепленно.

5. От чего зависит вероятность расхождения двух неаллельных генов при кроссинговере?
Вероятность расхождения двух неаллельных генов при кроссинговере зависит от расстояния между ними в хромосоме.

6. Что лежит в основе составления генетических карт организмов?
Подсчет частоты кроссинговера между какими-либо двумя генами одной хромосомы, отвечающими за различные признаки, дает возможность точно определить расстояние между этими генами, а значит, и начать построение генетической карты, которая представляет собой схему взаимного расположения генов, составляющих одну хромосому.

7. Для чего составляют хромосомные карты?
При помощи генетических карт можно узнать расположение генов животных и растений и информацию из них. Это поможет в борьбе с различными неизлечимыми пока заболеваниями.

Наследственная и ненаследственная изменчивость

IV.Закрепление :

В процессе изучения темы. Вопросы параграфа.

V. Задание на дом

Изучение материала учебника.

Биология 10 класс Урок №47

Тема урока: Сцепленное наследование

Основное содержание урока: Полное и неполное сцепление генов. Генетические карты хромосом. Демонстрация моделей-аппликаций, иллюстрирующих законы наследственности, перекрест хромосом.

Цели урока : Продолжить знакомство в основными закономерностями передачи наследственных свойств организмов. Продолжить знакомство с явлением сцепленного наследования.

Оборудование : Динамическая модель «Перехлест хромосом»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Вопросы учебника Решение задач на сцепленное наследование.

III. Изучение нового материала :

Г. Мендель опередил свое время. Современники не оценили его работы по достоинству просто потому, что не поняли их. Действительно, в 1865 г. еще не было изучено ядро, не были описаны митоз и мейоз, а уж о ДНК и строении хромосомы ученые просто не имели никакого представления. Таким образом, гипотетические «наследственные факторы», о которых говорил Г. Мендель, трудно было ввести в систему тогдашних знаний о клетке.

В 1902 г. американец Уильям Сеттон предположил, что элементы наследственности, которые мы сегодня называем генами, могут располагаться в хромосомах. Но вместе с тем стали накапливаться сведения о том, что в некоторых случаях расщепления по правилам Менделя не происходит. Например, у душистого горошка два признака — форма пыльцы и окраска цветков — не дают независимого расщепления в потомстве в соотношении 3 : 1, и потомки остаются похожими на родительские особи. При последующем анализе оказалось, что гены этих двух признаков лежат в одной хромосоме.

Действительно, генов, кодирующих различные признаки, у любого организма очень много. Так, по приблизительным подсчетам, у человека около 120 тыс. генов, а видов хромосом всего 23. Все это огромное количество генов размещается в этих хромосомах.

Каковы же принципы наследования генов, расположенных на одной хромосоме? Современная хромосомная теория наследственности создана выдающимся американским генетиком Томасом Морганом (1866—1945).
Первое положение этой теории гласит: ген представляет собой участок хромосомы. Хромосомы, таким образом, представляют собой группы сцепления генов.

Второе положение утверждает, что аллелъные гены (гены, отвечающие за один признак) расположены в строго определенных местах (локусах) гомологических хромосом.

Наконец, согласно третьему положению, гены располагаются в хромосомах линейно, т. е. друг за другом.
Основным объектом, с которым работали Морган и его ученики, была плодовая мушка дрозофила, имеющая диплоидный набор из 8 хромосом. Эксперименты показали, что гены, находящиеся в одной хромосоме, при мейозе попадают в одну гамету, т. е. наследуются сцепленно. Это явление получило название закона Моргана.
Кроссинговер. Однако в тех же опытах было описано и отклонение от этого закона. Среди гибридов второго поколения обязательно было малое число особей с перекомбинацией тех признаков, гены которых лежат в одной хромосоме. Как это можно объяснить?

Для этого необходимо вспомнить ход мейоза, а именно то, что в профазу первого мейотического деления гомологичные хромосомы коньюгируют и могут обмениваться гомологичными участками. Этот процесс, как мы помним, называется кроссинговер , он очень важен для повышения разнообразия потомков. Кроссинговер также был открыт Т. Морганом и его соратниками, поэтому хромосомную теорию можно дополнить еще одним, четвертым, положением: в процессе образования гамет между гомологичными хромосомами происходит конъюгация, в результате которой они могут обмениваться аллелъными генами, т. е. может происходить кроссинговер.

Таким образом, при кроссинговере происходит нарушение закона Моргана, и гены одной хромосомы не наследуются сцепленно, так как часть из них заменяется на аллельные гены гомологичной хромосомы. Иными словами, сцепление генов является неполным.

Явление кроссинговера помогло ученым установить расположение каждого гена в хромосоме, создать генетические карты хромосом. Морган и его сотрудники сделали вывод о том, что чем дальше друг от друга расположены на хромосоме два гена, тем чаще они будут расходиться в разные хромосомы в процессе кроссинговера. Если два гена А и D расположены на противоположных концах одной хромосомы , то они разойдутся в разные хромосомы при любом варианте кроссинговера. Но если речь идет о двух генах В и С, расположенных в хромосоме рядом, то они могут разойтись по разным хромосомам только в том случае, если точка перекреста окажется на одном-единственном участке между этими двумя генами. Вероятность такого события не очень велика. Таким образом, вероятность расхождения двух генов по разным хромосомам в процессе кроссинговера зависит от расстояния между ними в хромосоме. Следовательно, подсчитав частоту кроссинговера между какими-либо двумя генами одной хромосомы, отвечающими за различные признаки, можно точно определить расстояние между этими генами, а значит, и начать построение генетической карты, которая представляет собой схему взаимного расположения генов, составляющих одну хромосому.

Хромосомная теория наследственности. Закон Моргана. Кроссинговер. Генетические карты.

1.    Что представляет собой ген?
2.    В каких случаях справедливо правило независимого наследования признаков?

«Прыгающие» гены.

К настоящему времени при помощи подсчета кроссинговеров и других, более современных методов построены генетические карты хромосом многих видов живых существ; гороха, томата, дрозофилы, мыши. Кроме того, успешно продолжается работа по составлению генетических карт хромосом человека, что может помочь в борьбе с различными неизлечимыми пока болезнями. Однако оказалось, что в состав хромосом входят участки, которые могут менять свое месторасположение на хромосоме или даже переходить в состав другой хромосомы! Такие участки назвали «прыгающими» генами. На самом деле они генами не являются, так как не несут информации о строении белков. Они могут встраиваться в обычные гены, нарушая их работу, т. е. приводя к мутациям.

Возможно, «прыгающие» гены — это участки ДНК вирусов, которые «научились» встраиваться в ДНК клеток хозяйского организма.

Дрозофилы вместо кроликов.

Т. Морган хотел вначале ставить опыты не на дрозофиле, а на кроликах. Но отцы-попечители его университета сочли кроликов дорогим объектом, и ему пришлось работать с дрозофилами. Остается их поблагодарить за скупость. Займись Т. Морган кроликами, он бы утонул в миллионах генетических рекомбинаций и группы сцепления были бы открыты позже. Мы знаем, что при мейозе отцовские и материнские хромосомы расходятся по клеткам случайно. Каково число возможных пар сочетаний? Математика показывает, что оно равно 2 в степени, равной числу пар гомологичных хромосом. Значит, у дрозофилы эта величина равна: 24 = 16. А у человека, где 23 пары хромосом: 223 = 8 388 608.

Если мы еще учтем кроссинговер, станет ясно, что фактически каждый человек на Земле представлен одним экземпляром, он единственное и неповторимое событие.

IV.Закрепление :

Решение задач из учебника на законы Моргана.

V. Задание на дом :

Изучение материала учебника.

Биология 10 класс Урок № 48

Тема урока: Цитоплазматическая наследственность

Основное содержание урока: Генотип как целостная система. Хромосомная (ядерная) и цитоплазматическая наследственность.

Цели урока Продолжить формировать знания о цитоплазматической наследственности,

продолжить формирование навыков решения генетических задач; Формировать научно – материалистическое мировоззрение собственных убежден:

Оборудование : Комнатные растения с пестрыми листьями.

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме : : Что такое генетика?
Генетика – это наука, изучающая закономерности наследственности и изменчивости живых организмов.
Что такое наследственность?
Наследственность – это всеобщее свойство живых организмов передавать свои свойства и признаки из поколения в поколение.
Какие виды наследственности вы знаете?
Ядерная.
С чем связан этот вид наследственности?
С хромосомами, находящимися в ядре клетке, в состав которых входит ДНК и белковые компоненты.
III. Изучение нового материала.

Несколько поколений биологов посвятили свои труды доказательству ведущей роли ДНК расположенной в ядре клетки, в наследовании признаков. Сейчас этот факт не подлежит сомнению, однако оказалось, что существует путь передачи наследственной информации через цитоплазму клетки. Такой вид наследственности называют цитоплазматической или нехромосомной.

Показано, что собственную ДНК содержат митохондрии, пластиды и клеточный центр. Благодаря этому они способны к самовоспроизведению. Итак, цитоплазматическая наследственность связана с действием генов, расположенных в органоидах цитоплазмы, содержащих ДНК (Митохондрии, пластиды, плазмиды). Такие гены способны к автономной репликации и равномерному распределению между дочерними клетками.
Митохондриальная наследственность – связана с генами, локализованными в митохондриях. С нею связано наследование нарушений в действии дыхательных ферментов у дрожжей, а также устойчивость и чувствительность дрожжей к действию антибиотиков.
Пластидная наследственность – выявлена при наследовании пестролистной окраски. Связана с наличием в клетках только окрашенных, только бесцветных или их смеси пластид.
Плазмидная наследственность – связана с генами, расположенными в плазмидах (коротких кольцевых молекул ДНК, находящихся вне нуклеотида бактериальной клетки), обеспечивает наследование устойчивости бактерий к действию лекарственных препаратов благодаря защитным белкам.
Если клетка эвглены зеленой утрачивает пластиды, она не может снова их образовать, несмотря на сохранившееся ядро. Обычно в клетке эвглены находятся около 100 хлоропластов. Однако, как вы знаете, в темноте эвглена переходит к гетеротрофному питанию, и ее пластиды не размножаются, хотя сама эвглена продолжает делиться. Через несколько поколений, в условиях нехватки света, появляются особи, которым «не хватило» хлоропластов. У потомков этой эвглены никогда не будет этих органоидов.

Характерная черта цитоплазматической наследственности — это наследование по линии матери. Действительно, и пластид, и митохондрий в яйцеклетке может быть много, а вот в мужских гаметах этих органоидов обычно нет, так как эти клетки практически лишены цитоплазмы. В сперматозоидах присутствуют митохондрии, но они все равно не проникают в яйцеклетку, так как при слиянии гамет в яйцеклетку попадает только ядро сперматозоида, содержащее генетический материал. Таким образом, все митохондрии и пластиды зиготы достаются ей в наследство только от материнского организма.

Взаимодействие хромосомной и нехромосомной наследственности. Показано, что хромосомная и нехромосомная наследственность могут взаимодействовать, приводя к сложным случаям наследования. Например, большинство белков митохондрий закодировано в ядерных генах и наследуется по правилам Менделя, а оставшиеся белки кодируются в ДНК самих митохондрий, которые передаются только по материнской линии.

Характерной чертой цитоплазматической наследственности является наследование по линии матери. Это связано с тем, что в яйцеклетке и пластид, и митохондрий очень много, а в мужских гаметах этих органоидов практически нет (так как эти клетки практически лишены цитоплазмы). В сперматозоидах присутствуют митохондрии, но они все равно не проникают в яйцеклетку, так как при слиянии гамет в яйцеклетку попадает только ядро сперматозоида, содержащее генетический материал. Таким образом, все митохондрии и пластиды зиготы достаются ей в наследство только от материнского организма.
Показано, что хромосомная и нехромосомная наследственность могут взаимодействовать, приводя к сложным случаям наследования. Например, большинство белков митохондрий закодировано в ядерных генах и наследуется по правилам Менделя, а оставшиеся белки кодируются в ДНК самих митохондрий, которые передаются только по материнской линии.

В митохондриях обнаружены гены ферментов клеточного дыхания, а также гены, обусловливающие устойчивость к некоторым неблагоприятным воздействиям.

В цитоплазме бактерий имеются плазмиды — кольцевые фрагменты ДНК, располагающиеся отдельно от основной молекулы ДНК бактериальной клетки. В клетках некоторых эукариот, например дрожжей, также обнаруживаются молекулы ДНК, которые могут обеспечивать устойчивость дрожжей к токсическим веществам. Все это примеры цитоплазматической наследственности.

IV.Закрепление : 1.    Какая наследственность называется цитоплазматической? Какое значение она может иметь?
2.    Митохондрии наследуются по линии отцовского или материнского организма?
3.    Сколько хромосом расположено в бактериальной клетке?
4.    Взаимосвязаны ли между собой хромосомная и нехромосомная наследственность? Цитоплазматическая наследственность. Генетическое определение пола.

V. Задание на дом : Изучение материала учебника.

Биология 10 класс Урок № 49

Тема урока: Взаимодействие генов

Основное содержание урока: Взаимодействие аллельных (доминирование, неполное доминирование) и неаллельных (комплементарность, эпистаз и полимерия) генов в определении признаков.

Цели урока : Расширить и углубить знания о типах взаимодействия генов;

раскрыть особенности взаимодействия неаллельных генов: комплементарность, эпистаз, полимерия.

Развивать умение анализировать материал по теме;

совершенствовать умения читать и понимать научный текст, пользоваться терминами, символами генетики. Формировать умение излагать свою точку зрения, оппонировать.

Формирование научно-материалистического мировоззрения, собственных убеждений.

Оборудование : Рисунки учебника ЭУ. Множественное действие генов.

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

а) Знаете ли вы генетические понятия: ген, генотип, фенотип, хромосома, гомозигота, гетерозигота, ...
б) Кто является основоположником генетики?
в) Назовите год становления генетики? Кто из ученых переоткрыл законы Менделя?
г) Объектом изучения наследования признаков у Менделя был? А у Т. Моргана?
д) Как называются законы Г. Менделя?
е) В каком случае справедлив 3-й закон Менделя?Ъ
ж) В чем суть закона Т. Моргана? В каком случае справедлив этот закон?

III. Изучение нового материала :

К 20-м годам XX века генетикам было известно, что Мендель в опытах встретился с самым простым наследованием: 1 признак ––1 ген –– 1 хромосома. Морган установил, что неаллельные гены, расположены в одной хромосоме близко друг к другу, наследуются вместе. В результате формируются два фенотипических класса, повторяющих признаки родительских особей.

При знакомстве с правилами наследования различных признаков на примере гороха создается впечатление, что каждый ген в генотипе действует сам по себе, независимо от других неаллельных ему генов. На самом деле любой организм представляет собой сложную скоординированную систему, в которой все процессы взаимосвязаны. Связь процессов друг с другом в организме в значительной мере определяется взаимодействием генов между собой. Такие взаимодействия, не все виды из которых мы сейчас знаем и понимаем, делают генотип каждой особи единой целостной системой.

Известно несколько различных видов взаимодействия неаллельных генов.

Как же объяснить тот факт, что при скрещивании двух сортов душистого горошка с белыми цветами, гибриды первого поколения имели пурпурную окраску цветка, а при скрещивании гибридов F1 в F2 наблюдалось расщепление по фенотипу 9: 7, то есть 9/16 с пурпурными цветами, а 7/16 с белыми? (Рисунок скрещивания душистого горошка – на доске.)

Дано:

А – ген, обуславливающий синтез пропигмента;
а – ген, обуславливающий отсутствие пигмента;
В – ген, определяющий синтез фермента, под действием которого пропигмент превращается в пигмент;
в – ген, определяющий отсутствие фермента;

F 2 9 пурпурных: 7 белых

Комплементарное взаимодействие неаллельных генов – это скрещивание, при котором новый признак проявляется лишь в случае одновременного присутствия в генотипе организма двух доминантных неаллельных генов (запись определения в тетрадь). Дополнительное (комплементарное) взаимодействие.

Некоторые признаки развиваются только в результате взаимодействия нескольких неаллельных генов. Например, при  скрещивание двух чистых линий душистого горошка, имеющих белые цветки, у гибридов первого поколения все цветки будут иметь пурпурную окраску (рис. 61). Оказывается, доминантные гены А и В каждый в отдельности не могут обеспечить синтез красного пигмента антоциана для окраски цветка. И только при наличии двух этих генов в одной клетке там начинает синтезироваться антоциан, и цветки окрашиваются в пурпурный цвет.

Другой возможный механизм дополнительного взаимодействия может заключаться в том, что ген А кодирует структуру одной части (субъединицы) белка, необходимого для проявления какого- либо признака, а ген В — структуру другой субъединицы этого же белка. И только при наличии генов А и В, вместе взятых, синтезируется полноценный белок с четвертичной структурой, способной обеспечить проявление данного признака.

Итак, дополнительным называют такой вид взаимодействия генов, когда для проявления признака необходимо присутствие неаллельных генов А и В. Эти гены называют дополнительными или комплементарными.

2. Закрепление решение генетической задачи.

У декоративного льна голубой или розовый цвет венчика формируется, если в генотипе присутствуют доминантные аллели двух генов не сцепленных друг с другом.

Эпистатическое взаимодействие генов- Эпистаз.

Взаимодействие генов, при котором один из них подавляет проявление другого, неаллельного ему, называют эпистазом.

Эпистаз противоположен комплементарному взаимодействию. Гены, которые подавляют действие других генов, называются генами-ингибиторами. Такие гены бывают и доминантными, и рецессивными, поэтому различают доминантный и рецессивный эпистаз.

Приведем пример. Доминантный ген W определяет у тыквы белую окраску, а рецессивный ген w — окрашенные плоды. В другой аллели доминантный ген Y определяет желтую окраску, а рецессивный ген y - зеленую окраску плода. При скрещивании тыкв с белыми (WWYY) и зелеными (wwуу) плодами все гибриды первого поколения будут иметь белые плоды ( WwYy), так как ген W подавляет действие гена Y.

У человека встречаются тяжелые генетические заболевания, связанные с отсутствием в организме какого-либо фермента. Иногда такие болезни связаны с эпистазом, при котором вещества, возникающие при деятельности гена-ингибитора, препятствуют образованию жизненно важных ферментов, закодированных в другом гене. При скрещивании двух пород белых кур: леггорн и виандонт в F1 все потомство будет белым. А в F2 при скрещивании гибридов F1 наблюдается расщепление в соотношении 13 белых и 3 окрашенных. Как объяснить данное расщепление?

Дано:

С – ген, обуславливающий выработку пигмента;
с – ген отсутствия пигмента;
Д – ген супрессор (подавитель);
д – ген гипостатик (подавляемый)

Полимерия или однозначное действие генов – явления скрещивания, при котором степень выраженности признака зависит от действия нескольких различных пар аллельных генов, причем, чем больше в генотипе доминантных генов каждой пары, тем ярче выражен признак Полимерное действие генов.

Многие признаки в организме могут быть выражены слабее или сильнее — рост, вес, плодовитость, интенсивность окраски, урожайность и т. п. Такие признаки называют количественными; они определяются несколькими генами.

Действие их суммируется, и чем больше в генотипе доминантных пар генов, которые влияют на этот количественный признак, тем сильнее он проявляется. Например, красный цвет зерна пшеницы обусловлен доминантными генами из двух пар аллелей — А1 и А2. У растений с генотипом а1а1а2а2 зерна не окрашены; очень слабую окраску имеют зерна растений с генотипом А1а1а2а2 и а1а1А2а2. Самый яркий цвет будут иметь зерна растений с четырьмя доминантными генами: А1А1А2 A2.

Другой пример полимерного действия генов — наследование окраски кожи человека. Цвет кожи определяется четырьмя генами, расположенными в четырех различных хромосомах. Эти гены отвечают за синтез темного пигмента кожи — меланина. У европейцев чаще всего встречается набор генов а1а1а2а2а3а3а4а4, а у самых темных африканцев —.А1А1А2А2А3А3A4A Судите сами, какое большое разнообразие  наборов этих генов, а следовательно, и окраски кожи может возникать при различных смешанных браках.. Например, рост человека, цвет кожи у человека.

Множественное действие гена – плейотропия- Плейотропность.

Зависимость нескольких признаков от одного гена получила название плейотропности. Это явление было обнаружено еще Менделем, заметившим, что у растений гороха с красными цветками стебли всегда темнее, чем у особей с белыми цветками.

Выводы:

1. Генотип организма состоит из отдельных, независимо комбинирующих генов.
2. Генотип является целостной системой взаимодействующих между собой генов.
3. Каждый ген оказывает влияние на развитие не одного, а многих признаков организма.

Решение генетических задач.

Задача № 1.

У душистого горошка пурпурная окраска получается при наличии в генотипе доминантных аллелей двух разных не сцепленных друг с другом аутосомных генов. В отсутствии хотя бы одного из них формируется белая окраска цветов. При скрещивании растения, имеющего пурпурные цветы, с растением, имеющим белые цветы, 25% потомства имело пурпурные цветы. Их скрестили друг с другом. Какое теоретическое расщепление по фенотипу можно ожидать при этом скрещивании?

Задача № 2.

Рост человека контролируется несколькими парами несцепленных генов, которые взаимодействуют по типу полимерии. Если пренебречь факторами среды и условно ограничиться лишь тремя парами генов, то можно допустить, что в какой-то популяции самые низкорослые люди имею все рецессивные гены и рост 150 см, самые высокие – все доминантные гены и рост 180 см. Определите рост людей, гетерозиготных по всем трем парам генов, контролирующих рост человека.

IV.Закрепление : В процессе изучения новой темы – решение задач

V. Задание на дом : Изучение материала учебникаю

Биология 10 класс Урок № 50

Тема урока: Мутации

Основное содержание урока: Основные формы изменчивости. Генотипическая изменчивость. Мутации. Генные, хромосомные и геномные мутации. Соматические и генеративные мутации. Демонстрация результатов опытов, показывающих влияние условий среды на изменчивость организмов; гербарных материалов, коллекций, муляжей гибридных, полиплоидных растений.

Лабораторная работа № 4. Изучение фенотипов растений.

Цели урока : . Продолжать формирование знаний об основных свойствах живых организмов – наследственности и изменчивости; умений объяснять наследственную изменчивость на основе цитологических и генетических знаний.

Оборудование : Стенная таблица. «Наследственная изменчивость» ЭУ «Мутации»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Повторение и опрос по предыдущей теме урока. Вопросы учебника

III. Изучение нового материала :

Краткое обобщение основных положений генетики. –Рассказ учителя

Генетика — наука, изучающая наследственность и изменчивость. Наследственность — всеобщее свойство живых организмов сохранять и передавать из поколения в поколение свои признаки и свойства. Изменчивость — всеобщее свойство живых организмов приобретать новые признаки по сравнению с другими особями того же вида.

Ген представляет собой участок молекулы ДНК, Ген является элементарной единицей наследственности. Аллельные гены — это гены, определяющие один признак. Если оба аллельных гена в соматических клетках какого-либо организма одинаковы, то такой организм называется гомозиготным, а если разные — то гетерозиготным.

Совокупность всех генов какого-либо организма — генотип, а совокупность всех признаков организма — фенотип, Совокупность всех вариантов генов, входящих в генотипы всех особей какого-либо вида, получила название генофонда вида.

Законы наследственности были установлены Грегором Менделем: правило единообразия гибридов первого поколения, правило расщепления, закон чистоты гамет, правило независимого наследования признаков.
Неполное доминирование — это разновидность взаимодействия аллельных генов, при котором доминантный ген не до конца подавляет рецессивный. Для того чтобы установить генотип особей, которые не различаются по фенотипу, применяют анализирующее скрещивание — скрещивание с гомозиготной особью, содержащей рецессивные гены исследуемого признака.

Хромосомная теория создана Томасом Морганом. Хромосома представляет собой группу последовательно соединенных генов, Гены, лежащие в одной хромосоме, попадают все вместе в одну гамету и наследуются сцепленно. Однако в процессе образования гамет (во время мейоза) происходит конъюгация хромосом и они могут обменяться аллельными генами. Это явление называется «кроссинговер».

Многие признаки организмов являются следствием взаимодействия нескольких неаллельных генов.

Однако признаки родительского организма не всегда полностью передаются потомкам, у потомков могут появится новые признаки- свойства. Это явление наз. Изменчивостью.

Форм изменчивости и их причин несколько. Главные это мутационная и модификационная изменчивость. Рассмотрим мутационную форму изменчивости.
Мутагенные факторы.

Подавляющее число мутаций неблагоприятно или даже смертельно для организма, так как они разрушают отрегулированный на протяжении миллионов лет естественного отбора целостный генотип. Однако мутации возникают постоянно, и способностью мутировать обладают все живые организмы. У каждой мутации есть какая-то причина, хотя в большинстве случаев мы не можем ее определить. Однако число мутаций можно резко увеличить, воздействуя на организм так называемыми мутагенными факторами.

К мутагенным факторам относят некоторые физические воздействия на организм. Сильнейшим мутагеном является ионизирующее излучение — электромагнитные волны с маленькой длиной волны, но с очень высокой энергией квантов. Такие кванты проникают в ткани организма, повреждая различные молекулы, и, в частности, молекулы ДНК. Ультрафиолетовое излучение также относится к коротковолновым, но его кванты не проникают глубоко и разрушают только поверхностные слои тканей. Вот почему светлокожим людям нельзя долго находиться летом на солнце — это приводит к увеличению риска возникновения рака и некоторых других заболеваний. Мутагенным фактором также является повышенная температура. Например, при выращивании мушек-дрозофил при температуре на 10 °С выше обычной число мутаций увеличивается втрое.

Сильнейшим мутагенным действием обладают соединения из многих классов химических веществ. Например, мутации вызывают соли свинца и ртути, формалин, хлороформ, препараты для борьбы с сельскохозяйственными вредителями. Некоторые красители из класса акридинов приводят к делециям и транслокациям в процессе репликации ДНК.

Относительно недавно выяснилось, что причиной мутаций могут быть вирусы. Размножаясь в клетках хозяина, вирусные частицы встраивают «хозяйские» гены в свою ДНК, а при заражении следующей клетки вносят в нее чужеродные гены.

Из сказанного становится ясным, как важно, чтобы в жизни нас окружало как можно меньше факторов, вызывающих мутации.

Мутации возникают часто. У человека 2—10% гамет имеют те или иные мутации, хотя, к счастью для нас, в подавляющем большинстве случаев они рецессивны и в дальнейшем не проявляются в фенотипе. Как же организмы борются за сохранение своего генотипа, защищаясь от действия мутагенных факторов? Оказывается, если в клетке при репликации ДНК возникает мутация, например замыкается «неправильная» связь между азотистыми основаниями соседних нуклеотидов одной нити ДНК, то специальные ферменты опознают мутантный участок ДНК и вырезают его. Затем другие ферменты достраивают фрагмент ДНК без «ошибок», используя как матрицу не мутировавшую цепочку ДНК, и встраивают «правильный» фрагмент на место удаленного мутантного участка.

Итак, мутационная изменчивость имеет следующие основные характеристики:

—    мутационные изменения возникают непредсказуемо, и в результате в организме могут появиться новые свойства;
—    мутации наследуются и передаются потомству;
—    мутации не имеют направленного характера, т. е. нельзя достоверно утверждать, какой именно ген мутирует под действием данного мутагенного фактора;
—    мутации могут быть полезными или вредными для организма, доминантными или рецессивными.

Соматические и генеративные мутации.

Если мутации возникают в любых клетках тела, кроме гамет, их называют соматическими. Если мутировала клетка растения, из которой затем разовьется почка, а впоследствии — побег, то все клетки этого побега будут мутантными. Так, на кусте черной смородины может возникнуть ветка с белыми или красными ягодами. При вегетативном размножении — в данном случае черенком этого побега — новые свойства будут наблюдаться и у потомства. Таким образом можно вывести новый сорт смородины. Если соматическая мутация возникла на ранних стадиях индивидуального развития (онтогенеза), то из мутированной клетки может развиться большой участок ткани, все клетки которого будут мутантными. Такие особи называют мозаиками. Например, человек с глазами разного цвета является мозаикой. Но при половом размножении новый признак, появившийся в результате соматической мутации, потомству не передастся, так как в гаметах этой мутации нет.

Если же мутация произошла в первичных половых клетках или в образовавшихся из них гаметах, то такую мутацию называют генеративной. Очевидно, что такие мутации передаются следующему поколению. При близкородственном скрещивании (при браке между родственниками) рецессивные мутировавшие гены могут перейти в гомозиготное состояние и проявиться в фенотипе потомства.

По характеру воздействия на организм мутации делят на летальные, полу летальные, нейтральные и полезные.
Летальные мутации в клетках человеческого организма несовместимы с жизнью, и их обладатели погибают или в эмбриогенезе, или вскоре после рождения.

Полулетальные мутации приводят к резкому ухудшению каких-либо процессов жизнедеятельности, что в большинстве случаев также рано или поздно приводит к смерти. У человека к таким мутациям относится гемофилия.
Нейтральные мутации — понятие относительное, так как любое изменение в такой отлаженной системе, как генотип, едва ли может быть неважным для организма. К таким мутациям относят, например, мутации в участках хромосом, которые не кодируют белков.

Полезные мутации, по-видимому, лежат в основе эволюционного процесса, приводя к появлению полезных для вида признаков. Эти признаки, закрепляясь естественным отбором, могут привести к образованию новой систематической единицы — подвида или даже вида.

1.    Какие мутагенные факторы вам известны?
2.    В чем отличие соматических мутаций от генеративных?
3.    Какова роль мутаций в организме?

Мутационная изменчивость возникает за счет нарушений в строении отдельных генов, целых хромосом или числа хромосом. Мутация — это отдельное изменение в генотипе. Большинство мутаций вредно для организма, однако могут быть нейтральные и полезные мутации. Мутации, произошедшие в первичных половых клетках или в гаметах называют генеративными. Мутации произошедшие в других клетках тела называют соматическими.

Мутации подразделяют на летальные, полулетальные, нейтральные и полезные. Летальные мутации приводят к гибели их обладателей, полулетальные - резко ухудшают состояние организма и также могут рано или поздно привести к смерти. Нейтральные мутации теоретически не влияют на процессы жизнедеятельности в организме. Полезные мутации являются двигателем эволюционного процесса, приводя к появлению новых полезных признаков, и закрепляясь отбором, полезные признаки могут привести к появлению нового подвида и вида живых существ.

Таким образом мутации лежат в основе эволюции.

Выполнение лабораторной работы по инструкции учебника.

Оборудование. Комнатные растения.

Муляжи сортов яблок. Коллекция клубней сортов картофеля. Рисунки диких форм.

IV.Закрепление :

Чем комбинативная изменчивость отличается от мутационной?

Каким видом изменчивости определяется разнообразие живых организмов и почему?

Можно ли говорить об уникальности каждого генотипа и почему?

Всегда ли мутации вредны для организма? Ответ обоснуйте.

Установи соответствие между терминами: синтез белка, ген, радиация, измененный признак.

Всегда ли мутации наследуются? Ответ обоснуйте.

Подумать над выражением Ч.Дарвина о том, что неопределенная изменчивость – необходимая предпосылка естественного и искусственного отбора, а в основе эволюции лежит отбор особей с наследственными изменениями. Так ли это?

Соматические и генеративные мутации

Каково значение мутаций в эволюционном процессе?

 Какие мутации встречаются чаще – полезные или вредные

V. Задание на дом : Изучение материала учебника

Биология 10 класс Урок № 51

Тема урока: Виды мутаций

Основное содержание урока: Полулетальные и летальные мутации. Причины и частота мутаций, мутагенные факторы. Эволюционная роль мутаций.

Цели урока : Продолжить формирование представления об основных механизмах эволюции. О мутациях и их формах, о значении мутаций в эволюционном процессе

Оборудование : Самодельная таблица « Виды мутеций»

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

   Что такое мутации?

Причины мутаций
  Каково значение мутаций?

III. Изучение нового материала :

Мутации могут затрагивать генотип в различной степени, поэтому их можно делить на генные, хромосомные и геномные.

Генные, или точечные, мутации. Такие мутации встречаются наиболее часто. Они возникают при замене нуклеотидов в пределах одного гена на другие нуклеотиды. Такие ошибки могут возникать в случае, если при репликации ДНК перед делением клетки вместо комплементарных пар азотистых оснований А—Т и Г—Ц появятся «неправильные» сочетания А—Ц или Т—Г. Так могут возникнуть мутации, которые при делениях будут передаваться следующим поколениям клеток, а если мутирует половая клетка — то и следующему поколению организмов. В результате деятельности «испорченного» гена будет синтезироваться белок с неправильной последовательностью аминокислот. Структура такого белка будет искажена, и он не сможет выполнять свои функции в организме. Но чаще в результате мутаций возникают неблагоприятные изменения.

Хромосомные мутации.

Хромосомной мутацией называется значительное изменение в структуре хромосомы, затрагивающее несколько генов в пределах этой хромосомы (рис, 66). Например, может возникать так называемая утрата, когда отрывается концевая часть хромосомы и все гены, находившиеся в этой части, теряются. Такая хромосомная мутация в 21 хромосоме человека вызывает развитие острого лейкоза — белокровия, приводящего к смерти. Иногда хромосома утрачивает свою срединную часть. Такая хромосомная мутация называется делецией. Последствия делеции могут быть различными — от смерти или тяжелого наследственного заболевания до отсутствия каких-либо нарушений (если утеряна та часть ДНК, которая не несет информации о свойствах организма).

Еще один вид хромосомных мутаций — удвоение какого-либо участка хромосомы. При этом часть генов будет встречаться в хромосоме два раза. Этот процесс может происходить несколько раз — у дрозофилы в одной из хромосом нашли восьмикратно повторяющийся ген. Такой вид мутаций — дупликация — менее опасен для организма, чем утрата или делеция.

При инверсии хромосома разрывается в двух местах, и получившийся фрагмент, повернувшись на 180°, снова встраивается в место разрыва. Например, в участке хромосомы содержатся гены АБВГДЕЖЗИК. Между Б—В и Е-—Ж произошел разрыв, и фрагмент ВГДЕ перевернулся и встроился в этот разрыв. В результате хромосома будет иметь совсем другую структуру — АБЕДГВЖЗИК.

Виды хромосомных мутаций
Еще один вид хромосомных мутаций — транслокация. При этой мутации участок хромосомы прикрепляется к другой хромосоме, негомологичной ей.

Хромосомные мутации чаще всего возникают при нарушениях процесса деления клеток, например при неравном кроссинговере, когда хромосомы обмениваются неравными участками и одна из гомологичных хромосом вообще лишается каких-то генов, а другая, наоборот, приобретает «лишние» гены, ответственные за какой-либо признак.

Геномные мутации.

В этом случае в генотипе или отсутствует какая-либо хромосома, или, напротив, присутствует лишняя. Чаще всего такие мутации возникают, когда при образовании гамет в мейозе хромосомы какой-либо пары расходятся и обе попадают в одну гамету, а в другой гамете одной хромосомы хватать не будет. Как наличие лишней хромосомы, так и отсутствие нужной приводят к неблагоприятным изменениям в фенотипе. Например, при нерасхождении хромосом у женщин могут образовываться яйцеклетки, содержащие две 21-е хромосомы. Если такая яйцеклетка будет оплодотворена, то на свет появится ребенок с синдромом Дауна.

Частным случаем геномных мутаций является полиплоидия, т. е. кратное увеличение числа хромосом в клетках в результате нарушений их расхождения в митозе или в мейозе. Соматические клетки таких организмов содержат Зn, 4n, 8n и т. п. хромосом — в зависимости от того, сколько хромосом было в гаметах, образовавших этот организм. Полиплоидия часто встречается у бактерий и растений, но очень редко — у животных. Многие виды культурных растений — полиплоиды. Так, полиплоидны три четверти всех культивируемых человеком злаков. Если гаплоидный набор (n) для пшеницы равен 7, то основной сорт, разводимый в наших условиях — мягкая пшеница, — имеет по 42 хромосомы, т. е. 6n. Полиплоидами являются окультуренная свекла, гречиха и т. п. Как правило, растения-полиплоиды имеют повышенные жизнеспособность, размеры, плодовитость. В настоящее время разработаны специальные методы получения полиплоидов. Например, растительный яд колхицин способен разрушать веретено деления при образовании гамет, в результате чего получаются гаметы, содержащие по 2n хромосом. При слиянии таких гамет в зиготе окажется 4n хромосом.

Генные, хромосомные и геномные мутации. Виды хромосомных мутаций: утрата, делеция, дупликация, инверсия, транслокация. Полиплоидия.

IV.Закрепление : 1.    Какие виды мутаций вы знаете и каково их биологическое и практическое значение?
2.    В чем отличие хромосомных мутаций от геномных?

V. Задание на дом : Изучение материала учебника.

Биология 10 класс Урок № 52

Тема урока: Закон гомологичных рядов изменчивости

Основное содержание урока: Комбинативная изменчивость, её роль в создании генетического разнообразия в пределах вида и эволюционное значение. Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости.

Цели урока : Рассмотреть особенности комбинативной изменчивости и ее значение для живых организмов; развивать логическое мышление и навыки сравнительного анализа; воспитывать бережное отношение к природе. Познакомить с законом гомологических рядов изменчивости и его значении в селекции

Оборудование : Стенная таблица « Ряды изменчивости злаков» Портрет Н.И. Вавилова.

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

1. Где расположены гены живых организмов?

2. Как происходит процесс мейоза?

3. Какое значение для живых организмов имеет кроссинговер?

4.Как фенотипически проявляется кроссенговер

5. Какие преимущества имеет половое размножение перед бесполым?

6, Какова роль мутаций в эволюционном процессе?

III. Изучение нового материала :

 Рассказ учителя с элементами беседы

Комбинативная изменчивость связана с получением новых сочетаний генов в генотипе. У многоклеточных организмов, которые размножаются половым путем, это достигается в результате трех процессов:

• независимого расхождения хромосом во время мейоза;

• случайного сочетания во время оплодотворения;

• рекомбинации генов благодаря кроссинговера.

Сами наследственные факторы (гены) при этом не меняются, но возникают их новые сочетания, что приводит к появлению организмов с другим генотипом и фенотипом, Проиллюстрировать это можно на примере хромосом человека. Человек имеет 22 пары аутосомных генов. Половину из этих хромосом она получает от отца, а половину - от матери. Даже если не учитывать явление кроссинговера, количество возможных комбинаций аутосом в гаметах составляет 222. Это намного превышает количество всех особей нашего вида, жили на планете с момента формирования вида Homo sapiens. А случайное сочетание гаметы с гаметой другого пола дает уже 244 комбинаций. Если же добавить к этому еще и половые хромосомы и явление кроссинговера, попытки случайно получить двух людей с абсолютно одинаковым генотипом становится практически невозможным.

Комбинативная изменчивость очень распространена в природе. У микроорганизмов, которые размножаются неполовым путем, возникли своеобразные механизмы, которые приводят к появлению комбинативной изменчивости. Это - конъюгация, трансдукция и трансформация. Следует обратить внимание на то, что все эти процессы не связаны с процессом размножения (во время них не происходит увеличение числа особей вида), они позволяют лишь комбинировать генетический материал разных особей.

Конъюгация - это непосредственный контакт между двумя бактериальными клетками с помощью специальных структур (F-пили - полые трубочки, которые расположены на поверхности клетки бактерии и могут взаимодействовать с другой клеткой), во время которого генетический материал из одной клетки переносится в другую. Таким образом бактерии, например, могут обмениваться плазмидами, содержащими гены устойчивости к антибиотиков.

Трансформация - это перенос ДНК из разрушенных бактериальных клеток в живые бактериальные клетки. Обычно, под время этого процесса, фрагменты ДНК из разрушенной бактериальной клетки попадают в окружающую среду и при определенных условиях поглощаются живым бактериальной клеткой, которая эти фрагменты могут встраивать в свой геном.

Трансдукция - это перенос бактериальных генов из одной клетки в другую с помощью бактериофага. Во время размножение фага в бактериальной клетке иногда могут попадать не только гены самого бактериофага, но и гены бактерии. Заражая другую бактерию, такой бактериофаг может привносить эти гены в геном нового хозяина.

К комбинативной изменчивости примыкает явление гетерозиса. Гетерозис (гр. heteroisis- видоизменение, превращение), «гибридная сила», может наблюдаться в первом поколении при гибридизации между представителями разных видов или сортов. Выделяют три основные формы гетерозиса: репродуктивный (повышается урожайность), соматический (увеличиваются линейные размеры организма) и адаптивный (повышается устойчивость к действию факторов среды).

Гетерозис широко используют для получение высокопродуктивных линий культурных растений (в первую очередь, кукурузы). Однако, в последующих поколениях проявления гетерозиса уменьшаются. Существует несколько возможных объяснений этого явления. Скорее всего, проявление гетерозиса наблюдается вследствие образования уникальной комбинации доминантных и рецессивных аллелей большого количества генов.

Мутации могут затрагивать самые разнообразные гены и происходят непредсказуемо, однако имеются некоторые закономерности в процессе изменчивости. Эти закономерности проявляются в законе гомологических рядов изменчивости.

Закон  гомологических  рядов  в  наследственной  изменчивости, сформулированный Николаем  Ивановичем  Вавиловым в 1920г. «Виды и роды, генетически близкие, характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть нахождение параллельных форм у других видов и родов. Чем ближе генетически расположены в общей системе роды и виды, тем полнее сходство в рядах их изменчивости.» Целые семейства растений в общем характеризуются определенным циклом изменчивости, проходящей через все роды и виды, составляющие семейство». Суть этого закона заключается в том, что у близких по происхождению видов и родов организмов возникают сходные наследственные изменения. Так, у разных видов млекопитающих встречаются формы бесшерстные, длинношерстные, короткопалые и т.д. Спонтанный  мутационный  процесс у  генетически  близких  родов  и  видов  протекает  параллельно, в результате  чего  появляются  подобные  мутации – гомологические  ряды. Изучая   изменчивость  у  видов и родов злаковых, Вавилов выяснил, что все виды и рода  генетически  похожи друг с другом и характеризуются  тождественными рядами  наследственной  изменчивости.  Зная  ряд  форм  для  одного  вида,  можно  предвидеть     существование   таких же форм в других  видах и  родах.  Он  пришел  к  выводу,  что целые  семейства   растений  характеризуются  определенным циклом   изменчивости, который  проходит  через все  роды, образующие семейства (см. рис. учебника). Хотя закон  касается  изменчивости  у  растений, Вавилов   предложил применить его и к животным. Закон гомологических родов даёт селекционерам  возможность  осуществлять  искусственный  отбор  разными методами: от обнаружения   необходимых  форм  в  природе  или выявлении  таких  при  скрещивании до  получения этих форм с использованием  мутагенов.

IV.Закрепление : 1. Как реализуется комбинативная изменчивость у микроорганизмов?

2. Как реализуется комбинативная изменчивость у многоклеточных организмов?

3. Какие преимущества предоставляет живым водных организмов комбинативная изменчивость?

4. Всегда комбинативная изменчивость связана с половым размножением?

V. Задание на дом: Изучение материала учебника.

Биология 10 класс Урок № 53

Тема урока: Модификационная изменчивость

Основное содержание урока: Фенотипическая или модификационная изменчивость. Роль условий внешней среды в развитии и проявлении признаков и свойств.

Лабораторная работа № 5. Изучение изменчивости у растений и животных, построение вариационного ряда и кривой.

Цели урока : Сформировать  знания  о  модификационной  изменчивости и  ее  основных  характеристиках; показать, что  только  воздействием  внешней  среды  без изменений  генотипа  нельзя  качественно  изменить  тот или  другой  признак;

Оборудование : Оборудование для лабораторной работы №5

Ход урока

I. Организационный момент :

II.Проверка усвоения материала и активизация знаний по предыдущей теме :

Проверка знаний о генотипической изменчивости, ее видах; мутациях, их свойствах, причинах появления, частоте встречаемости, уровне возникновения, значений в эволюции.

III. Изучение нового материала

Что  такое: Изменчивость? Наследственность? Ген? Генотип? Фенотип?

Рассказ  учителя. Генетика  изучает  не  только  наследственность, но  и  изменчивость.
Изменчивостью  называют  способность  живых  организмов  приобретать  новые  признаки  и  свойства. Благодаря  ей,  организмы  могут  приспосабливаться  к  меняющимся  условиям  среды  обитания.
Различают  два  вида  изменчивости: наследственную (генотипическую) и  ненаследственную (фенотипическую).
Большую  роль  в  формировании  признаков  организма  играет  среда его  обитания. Каждый  организм  развивается  и  обитает  в  определенной  среде, испытывая  на  себе  действие  ее  факторов, способных  изменять  морфологические  и  физиологические  свойства  организмов, то  есть их  фенотип.
Изменчивость  организмов, возникающая  под  влиянием  факторов  внешней  среды  и  не  затрагивающая  генотипа, называется  модификационной. Ее  второе  название – фенотипическая, т.к.  под  влиянием  внешней  среды. Происходит  изменение  фенотипа, а  генотип  не  меняется.
Классическим  примером  изменчивости  признаков  под  действием  факторов  внешней  среды  является  разнолистность  у  стрелолиста
Ж.Б.Ламарк считал, что образование нового органа есть ответная реакция на условия среды или на появление новой потребности у животного.
Как одно из возможных объяснений эволюции эта идея привлекла много биологов, но многочисленные опыты, в которых старались вызвать изменением условий адекватные наследственные изменения (отрезание хвостов у крыс), успехом не увенчались.
В природе же они имеют огромное значение, охраняют организм от стрессовых воздействий среды. Благодаря фенотипической пластичности популяция может выжить в среде, изменившейся неблагоприятным образом.

Каковы  же  свойства  модификационной  изменчивости? (Заполняем  под диктовку  таблицу).

Свойства  модификационной  изменчивости.

1) Носит  групповой  характер.
2)Является  определенной, т.е. всегда  соответствует  факторам, которые ее  вызывают.
Итак, возможность  развития  признака  определяют  гены, а  появление и  степень  выраженности  во  многом  определяется  условиями  среды (например, при  отсутствии  света  хлорофилл  в  листьях  не  синтезируется).
3) Эта  изменчивость  не  беспредельна. Генотип  определяет  границы, в     пределах   которых  может  происходить  изменение  признака.
Пределы  модификационной  изменчивости  называют  нормой  реакции.

Что является основой неопределенной, или наследственной изменчивости?

Что является основой определенной, или ненаследственной, изменчивости?

Составьте схему взаимосвязи генотипа, фенотипа и среды.

Какие изменения происходят в фенотипе под воздействием среды?

Лабораторная  работа №5 «Модификационная  изменчивость» (построение вариационной кривой)

Цель: выявление частоты встречаемости однотипных изменений.

Оборудование: 10 семян фасоли, линейка. ( Или листья тополя)

Ход работы:

1. Рассмотрите семена фасоли, измерьте их длину.

2. Расположите семена в порядке возрастания, запишите ряд чисел, отображающий последовательное изменение признака. Под этим рядом запишите второй ряд чисел, показывающий частоту встречаемости данного признака.

Вариационный ряд – ряд изменчивости признака.

V (варианта, численное значение признака)

р (частота встречаемости признака)

3. Постройте график  зависимости частоты встречаемости признака  (р) от варианты (V).

4. Сравните  с данными всего класса.

5. Сделайте вывод: какая закономерность модификационной изменчивости вами обнаружена. В каком случае она проявляется более четко – при малом или большом количестве данных.

Заполните таблицу:

Длина семяд. листьев(V)

Количество семян, листьев(p)

Определите, какая длина встречается

часто ____

редко____

Сделайте вывод об обнаруженных вами закономерностях фенотипической изменчивости.

Обобщение

Итак, необходимо  еще  раз  подчеркнуть:

норма  реакции  организма  определяется  генотипом;

различные  признаки  отличаются  пределами  изменчивости  под  влиянием  внешних  условий;

модификационная  изменчивость  в  естественных  условиях  носит  приспособительный  характер.

Кажется, что все это внутренние проблемы генетики. Если исходить из природы человеческого общества, то выводы генетиков могут оказаться и  приятными, и неприятными. Обычно люди, которых устраивает положение вещей, склонны думать, что признаки человека определяются главным образом генами, реформаторы предпочитают сводить роль генов к минимуму. Это особенно касается мнений о наследуемости умственных и криминальных способностей.
Конечный результат зависит от среды. Если ребенок обладает какими-то особенностями, он старается выбрать такие условия среды, которые способствуют его развитию.

Вывод. Наследуется не признак, как таковой, а способность организма формировать определенный фенотип в результате взаимодействия генотипа и среды.

IV.Закрепление : – Прочитайте текст учебника и подчеркните существенные признаки модификационной изменчивости:

Каждый организм развивается и обитает в определенной среде, испытывая на себе действие ее факторов, способных изменять морфологические и физиологические свойства организмов, т.е. их фенотип. Изменчивость организмов, возникающая под влиянием факторов внешней среды и не затрагивающая генотипа, называется модификационной.

Свойства модификационной изменчивости

Свойства

Примеры

Носит групповой характер

Является определенной

Генотип определяет границы изменчивости – норму реакции

Количественные признаки:

Качественные признаки:

V. Задание на дом : Изучение материала учебника

Составлено на основе материалов Интернета и Методических пособий.

.