Урок-лекция "Генотип как целостная система" 9 класс

Урок – лекция.  9 класс.

Тема: Генотип как целостная система

Разработала: Кондратова Надежда Сергеевна

Задачи: 

1. Образовательные: Подвести итог изучения форм сложного наследования признаков. Показать, что в основе эволюции лежат результаты взаимодействия, перекомбинации и мутации генов. Способствовать формированию знаний о генотипе как целостной системе.

2. Развивающие: Развивать умения обобщать и классифицировать формы наследования, формулировать  выводы.

3. Воспитательные: Содействовать формированию материалистического представления учащихся о научной картине мира,  показать важность научных открытий в жизни общества и развитии науки биологии.

Оборудование:  1. Таблицы «Законы Менделя».

2. Презентация: слайды с изображением свеклы столовой и свеклы сахарной, белого кролика с красными глазами (или любого другого животного-альбиноса), разных сортов георгинов, водосбора обыкновенного.

3. Магнитные модели кроликов и магнитная доска.

4. Выставка литературы «Генетика».

Эпиграф (слайд 1):

«Вопросы генетической наследственности в те времена еще не мучили наши умы и не мешали спать по ночам, ибо гены еще были зловещим бредом мировой буржуазии».

В. Конецкий. В сугубо внутренних водах.

Ход урока:

Учитель зачитывает эпиграф и делает вступительное слово:

Во времена Ч.Дарвина биологи-теоретики были убеждены, что родительские начала сливаются в потомстве необратимо, как сливаются необратимо две по-разному окрашенные жидкости. В результате получается нечто среднее, из которого в будущих поколениях ничто из родительских начал вновь проявиться не может.

Первым в этом засомневался брюннский монах – помощник учителя по физике и природоведению, Грегор Мендель, начав свои опыты  по гибридизации гороха.

Менее 40 лет назад ученый мир разделился на два непримиримых лагеря. В одном (лагере Морганистов-Менделистов) сосредоточились сторонники хромосомной, генной теории наследственности, в другом – ее противники, отрицающие не только значение генов в механизме наследственности, но и их существование вообще.

И только около 20 лет назад хромосомная теория победила. И теперь у нас уже не вызывает сомнений, что материальным носителем наследственной информации служит ген, а все гены организма образуют его генотип.

Сегодня наша лекция будет посвящена генотипу.

(Учитель сообщает учащимся тему лекции и цель урока. Учащиеся записывают в тетрадях тему и план лекции) (слайд 2).

План лекции

1.     Формы наследования признаков.

2.     Взаимодействие генов.

3.     Множественное действие генов.

4.     Генотип как целостная система.

1.   Давайте вернемся еще раз к опытам Менделя.

·        С каким наследованием признаков он столкнулся в своих работах? (С самым простым)

·        Чем определяется один признак гороха? (Одним геном)

·        Где располагался каждый из этих генов? (В отдельной хромосоме)

Это можно записать так (учитель демонстрирует слайд 3, учащиеся записывают в тетрадях):

I.                   Один признак             один ген              одна хромосома

(Мендель. Простое наследование).

·     Часто ли встречается такая форма наследования в природе? (Нет)

·     Почему? (В хромосомах много генов)

·     В связи с этим, с какой формой наследования мы с вами еще встречались и кем она открыта? (Сцепленное наследование, Морган)

·     В чем сущность такого наследования? (Гены, локализованные в одной хромосоме, находятся в сцепленном состоянии и часто передаются вместе).

Запишем это в виде схемы (слайд 4):

II.                Много  признаков              много генов              одна хромосома

(Сцепленное наследование. Морган).

2.   Но в природе существуют еще более сложные формы наследования. В этом ученые убедились в результате множества проведенных опытов.

Продемонстрируем результаты одного из них.

(С помощью магнитной доски и магнитных моделей кроликов учитель изображает схему гибридного скрещивания и новообразования при скрещивании кроликов).

Рассматриваем фенотипы кроликов: Р, F₁ и F₂ (объяснение учителя).

Появление в F₂ черных кроликов называется новообразованием при скрещивании.

·     Откуда же появился такой результат? (Учащиеся высказывают свои мнения)

Чтобы дать ответ на этот вопрос, рассмотрим цитологические основы такого скрещивания:

Генетический анализ показывает, что окраска шерсти у кроликов определяется в данном случае двумя парами аллельных генов:

С-с – основной ген окраски, отвечающий за наличие пигмента в шерсти;

А-а – ген, воздействующий на распределение пигмента по длине шерсти. «А» вызывает неравномерное распределение пигмента по длине шерсти.

(Учащиеся определяют генотипы кроликов и объясняют появление различных фенотипов в F₂).

Явление взаимодействия неаллельных генов распространено очень широко.

Примеры: 

1.   Примером взаимодействия генов может быть окраска кожи у негра и белого человека. Генотип негра обусловлен наличием двух пар доминантных генов неполного доминирования ААВВ, белого – рецессивными генами аавв. F₁ от брака негра и белого имеет генотип АаВв – это мулаты. Брак двух мулатов дает в потомстве все переходы от типичного негра до белого человека (от ААВВ до аавв). Степень смуглости кожи зависит от числа доминантных генов в зиготе.

2.   Рост человека зависит от десяти или более пар генов. Низкий рост доминирует над высоким и, следовательно, чем больше доминантных генов в генотипе, тем ниже человек.

На этих примерах мы убедились, что один признак может находиться под контролем не одного, а многих генов.

Новообразования при скрещивании – результат взаимодействия генов.

Запишем в тетрадях схему такого скрещивания (слайд 5):

III.             Один признак             много генов              много хромосом

(Взаимодействие генов).

3.   В природе имеет место и еще одно интересное явление.

(Учитель рассказывает о множественном действии гена, показывает картинки с примерами).

Примеры:

1.   Белые кролики, мыши, нутрии, козы, кошки – нет пигмента, это результат действия рецессивного гена, исключающего выработку пигмента меланина.

2.   Свекла сахарная и столовая.

3.   Водосбор

4.   Мушка дрозофила.

Обобщая эти примеры, можно сделать запись (слайд 6):

           Признак А

IV.      Признак В             один ген                одна хромосома

           Признак С

(Множественное действие генов)  

Схемы II, III и IV объединяем фигурной скобкой и подписываем «современная генетика».

Итак, кроме основного, наиболее простого типа наследования, открытого Менделем, вы теперь знакомы с тремя, более сложными типами наследования, известными современной науке.

·     Назовите их. (Сцепленное наследование, взаимодействие генов, множественное действие генов)

·     Какие выводы вы можете сделать по новым для вас формам наследования?

(Запись в тетради, слайд 7):

1.     Большинство признаков организма зависит не от одной, а от нескольких пар генов.

2.     В результате взаимодействия неаллельных генов возникают новообразования.

3.     Один ген может влиять на развитие нескольких признаков.

4.   Ну а теперь, используя все ваши знания о генах, генотипе и формах наследования, давайте сделаем общий вывод о генотипе как целостной системе.

(Учащиеся делают вывод. Записывают его в тетрадях. Слайд 8).

Вывод:

1.   Генотип организма состоит из отдельных, независимо комбинирующихся частиц – генов.

2.   Генотип является целостной системой взаимодействующих между собой генов, а каждый ген обладает множественным действием.

3.   Генотип организма связан с определенными компонентами клетки, с ее хромосомным аппаратом, с ДНК.

5. Подведение итогов урока.

6. Домашнее задание: Составить и решить две генетические задачи на разные формы наследования признаков.