Конспект уроку "Мутації. Види мутацій їх властивості та наслідки "

Мартиненко С.В., учитель біології
Первомайської гімназії №2                      Первомайської   міської ради

     Миколаївської області

      спеціаліст вищої категорії, 

                                                                            старший вчитель

Тема:  Мутації.  Види мутацій    їх властивості та наслідки , 9клас

Мета    - формувати компетентності:  

Предметна:  природничонаукова.

Ключові :  спілкування державною мовою: культура мови;

ціннісно-смислову: здатність орієнтуватися в соціумі, формувати власний світогляд, навички роботи в групі;

уміння вчитися впродовж життя: мислення, уміння порівнювати, аналізувати й узагальнювати інформацію;

інформаційні: навички роботи із джерелами інформації;

 пояснювально-аналітичну: пояснювати явища мутації в  природі, сформувати в учнів уявлення про причини виникнення та наслідки мутацій,   використовуючи наукове мислення;

дослідницько-експериментальна: розглянути основні види мутацій, а також причини, що їх викликають;

 прогностичну: встановлювати причинно-наслідкові зв’язки мутацій та їх наслідків.

Обладнання і матеріали: мультимедійна презентація із зображенням різних форм мінливості організмів, таблиця-схема «Типи мутацій»,картки-завдання.

Базові поняття і терміни: мінливість   мутаційна та модифікаційна,  мутації, види мутацій, генні мутації, хромосомні мутації, геномні мутації, рецесивні й домінантні мутації,   мутації. 

Тип уроку: урок засвоєння нових знань

                                                           Хід уроку

Епіграф уроку: 

«Три шляхи ведуть до знань: шлях роздумів -      найголовніший,

шлях наслідування - найлегший,

шлях дослідження – найважчий»

І. Актуалізація знань

Експрес-тест

1. Модифікації:

а) успадковуються у нижчих тварин;

б)успадковується у всіх організмах;

в) не упадковується.

2. Неспадкова мінливість називається:

а) мутаційною;

б) модифікаційною;

в) хромосомною.

3. З  допомогою варіаційної кривої легко можна встановити:

а) характер зовнішніх чинників;

б) середні показники мінливості певної ознаки.

  4. Ступінь вираження модифікації не залежить від такого:

а) інтенсивності дії певного чинника;

б) тривалості дії певного чинника;

в) хімічної природи певного чинника.
 

5. Модифікації властиві:

а) всім організмам;

б) всім, окрім людини;

в) лише тваринам

6. Найвужча норма реакції є характерною для ознак:

а) першорядних;

б) тих, що не мають першорядного значення;

в) норма реакції для всіх ознак однакова.

ІІ.   Експериментальна задача – створення проблемної ситуації

1.Що об’єднує на вашу думки ці фото?Що є причиною  даних змін у людському організмі?

• Спадкове захворювання царських родин - гемофілія, що стало причиною ранньої смерті спадкоємців великої кількості правлячих династій Великобританії, Германії, Іспанії і Росії, поширилося серед нащадків британської королеви Вікторії.
• Одна з найпоширеніших спадкових хвороб людини – хвороб Дауна. Цих дітей називають «дітьми сонця», але їх виховання та навчання пов’язано зі значними труднощами, бо один з проявів цього захворювання – слабоумство.

ІІІ. Повідомлення теми уроку «Мутації: види мутацій, причини та наслідки мутацій»

Завдання. Пояснити причини та механізми виникнення помилок - мутацій - у живих організмів.  

  Вправа «Очікування»

Дозвольте взяти у вас інтерв’ю . Продовжить речення…

На уроці я очікую від учителя…..

 від  однокласників…

          від себе…..

ІV.  Фаза побудови знань (вивчення нового матеріалу)

1.Словникова робота

Мінливість — результат взаємодії генотипу та середовища. Вона буває двох видів: неспадкова (модифікаційна) і спадкова.

Мутаційна мінливість— поява нових спадкових змін у генетичному матеріалі організму.

Мутації – стійкі зміни генетичного матеріалу, які виникають раптово та призводять до спадкових змін ознак організму. Слово мутація походить від латинського mutatio - зміна. Мутації були відкриті де Фрізом в 1900 р., коли він спостерігав за мінливістю енотери (Oenothera).

Довідка

Коржинський Сергій Іванович (1861–1900) — російський ботанік, один із засновників фітоценології, незалежно від Гуго де Фріза обґрунтував мутаційну теорію («теорію гетерогенезу»), протиставив її дарвінізму.

Мутаційна мінливість є явищем, спільним для організмів різного рівня організації. На сьогоднішній день відомі мутації у всіх класів тварин, рослин і вірусів. Існує багато мутацій і в людини.

Згідно із законом М. І. Вавилова, у тварин мають траплятися фенотипи, що аналогічні спадковим хворобам людини. Дійсно, багато патологічних станів, що виявлені у тварин, можуть бути моделями спадкових хвороб людини. Так, у собак спостерігається гемофілія, яка зчеплена зі статтю. Альбінізм виявили у багатьох видів гризунів, кішок, собак, птахів і плазунів. Для вивчення м’язової дистрофії використовують мишей, велику рогату худобу, коней; епілепсії — кролей, пацюків, мишей; аномалій у будові ока — гризунів, собак, свиней та інших тварин. Спадкова глухота існує у гвінейських свинок, мишей і собак. Вади будови обличчя людини, що є гомологами заячої губи (розщілини верхньої губи) та вовчої пащі (розщілини верхньої щелепи і твердого піднебіння), спостерігаються у лицьовому відділі черепа мишей, собак, свиней. 

2.Види мутацій.  Вправа «Активне слухання». Складання схеми

     В природі постійно виникають мутації, причини яких невідомі. Такі мутації називають спонтанними. Якщо на клітини спеціально діють мутагенами, то мутації називають індукованими.

      З іншого боку мутації можуть відбуватися в будь-яких клітинах організму – в статевих (генеративних) або в інших клітинах тіла (соматичних). Тому мутації можуть бути генеративними – такими, що виникають в статевих клітинах та успадковуються під час статевого розмноження, та соматичними – такими, що відбуваються в соматичних клітинах і при статевому розмноженні нащадкам не передаються. В соматичних клітинах мутації відбуваються частіше – їх просто більше в організмі.

Мутації можуть впливати або не впливати на життєдіяльність організмів. За цією ознакою виділяють: летальні мутації, які, проявляючись  фенотипі, призводять до загибелі організмів; сублетальні мутації – знижають життєздатність організмів, призводячи до загибелі 10 – 50% особин; нейтральні – у звичайних для організму умовах не впливають на їхню життєздатність; корисні – інколи мутація, яка виникла колись та не впливала на життєздатність організмів в змінних умовах середовища може стати корисною.

Мутації  та їх властивості:

• виникають раптово, мутувати може будь-яка частина генотипу;

• частіше бувають рецесивними і рідше – домінантними;

• можуть бути шкідливими (більшість мутацій), нейтральними і корисними (дуже рідко) для організму;

• передаються від покоління до покоління;

• є стійкими змінами спадкового матеріалу;

• можуть повторюватися.

3.Групова робота. Учні об’єднуються у три групи

Завдання для першої групи:

     Прочитайте статтю у підручнику  (§ 37 на стор. 199, авт. В.Шаламов), що стосується генних мутацій  . Дайте відповіді на запитання:

1.Що таке генні мутації?

2. Які причини виникнення генних мутацій?

3. Які вам відомі генні захворювання людини? Охарактеризуйте їх. (Альбінізм, серповидноклітинна анемія, гемофілія)

Завдання для другої групи:

Прочитайте статтю у підручнику   (§37 на стор.200, авт. В.Шаламов), що стосується хромосомних мутацій   Дайте відповіді на запитання:

1.Що таке хромосомні мутації?

2. Які причини виникнення хромосомних мутацій?

3. Які вам відомі хромосомні захворювання людини? Охарактеризуйте їх. (Синдром кошачого крику )

Завдання для третьої групи:

Прочитайте статтю у підручнику  (§37 на стор.201, авт. В.Шаламов), що стосується геномних мутацій   Дайте відповіді на запитання:

1.Що таке геномні мутації?

2. Які причини виникнення геномних мутацій?

3. Які вам відомі захворювання людини, що пов’язані зі зміною числа хромосом? Охарактеризуйте їх. (синдроми Дауна, Тернера,  Клайнфельтера)

Доповіді представників кожної групи, складання опорного конспекту.

4.Вправа «Бліц-інтерв’ю»

   Кожна група готує короткі запитання щодо різноманітності мутацій, а учні інших груп дають коротку та чітку відповідь на них.

V.Фаза консолідації (узагальнення, систематизація, контроль знань і вмінь учнів)

1. Розв’язання експериментальної задачі початку уроку.

Пояснити причини та механізми виникнення помилок - мутацій - у живих організмів. Як ви вважаєте, чи однакові причини призводять до виникнення змін організму, які були наведені?

2.    Робота в групах 

     Учні об’єднуються  групи та виконують 2 завдання(перфокарта+ біологічна задача), маючи можливість консультуватися з учасниками своєї групи. Після закінчення роботи проводиться взаємоконтроль виконаних завдань, визначається правильність відповідей учасників інших груп.

Перфокарта

Завдання: визначте, які зміни та захворювання належать до модифікацій, а які до мутацій.

1.Рахіт у людини.

2.Зміни форми листків у стрілолиста.

3.Редуковані крила дрозофіли.

4.Підвищена кількість еритроцитів у крові людини.

5.Хвороба Дауна.

6.Альбінізм.

7.Різна величина листків у верби.

8.Синдром Тернера.

9.Серповидноклітинна анемія.

10.Зміна забарвлення шерсті у кролика залежно від температури.

11.Шестипалість у людини.

12.Синдром кошачого крику.

Задача № 1

Визначте тип мутації, за якої змінюється кількість генів в організмі.

Розв’язання: Ця мутація належить до хромосомних мутацій, оскільки хромосоми складаються з молекул ДНК, а гени — це ділянки молекули нуклеїнової кислоти, що визначають спадкові ознаки організмів. Оскільки в умові задачі не визначено, як саме змінюється кількість генів, то можна передбачити, що це або делеція (випадіння ділянки хромосоми), або дуплікація (подвоєння).

Відповідь: хромосомна мутація (делеція або дуплікація).

Задача № 2

У людини відомі каріотипи з 69 і 92 хромосомами. Визначте, які мутації мають місце в цих випадках.

Розв’язання: Нормальний каріотип людини становить 46 хромосом, отже каріотипи з 69 і 92 хромосомами є збільшеними, а це означає, що цей тип мутацій належить до геномних мутацій. Каріотип із 69 хромосом є прикладом анеуплоїдії, оскільки не відбувається кратного збільшення нормального каріотипу. Каріотип із 92 хромосом є прикладом поліплоїдії, оскільки відбулось кратне збільшення кількості хромосом (46 · 2 = 92).

Відповідь: геномні мутації (анеуплоїдія та поліплоїдія).

Задача № 3

Як можна пояснити появу білої ворони (альбіноса) серед сірих ворон, якщо ген, що забарвлення синтезує темний пігмент меланін, зазнав порушення первинної структури шляхом заміни однієї амінокислоти іншою?

Розв’язання. Це є прикладом генної мутації, бо відбуваються зміни лише одного нуклеотиду, тобто точки.

Відповідь: генна мутація

VІ. Рефлексія

Повернення до вправи  «Очікування»

-Чи виправдалися ваші очікування від… ?

від учителя…..

 від  однокласників…

          від себе…..

Вправа «Дерево успіху»

У вас на  парті  листочки різного кольору, відповідно до нашого епіграфу уроку прошу  створити наше дерево успіху:

Зелений -   ви відповідали правильно;

 Жовтий -    ви допускали неточності;

Блакитний  – треба постаратися і успіх прийде

VІІ. Домашнє завдання

1. Опрацювати §37 підручника; дати відповіді на запитання №5-9 в кінці параграфа.

2.Охочим підготувати  творче завдання:

«Мутації: це шкода чи користь?». Свої враження запишіть у вигляді есе, обґрунтувавши свої «За» та «Проти».

3.Випереджальне завдання «Причини мутацій»(форма представлення на вибір)