Мутації та їх властивості

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЦЕНТРАЛЬНОУКРАЇНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ВОЛОДИМИРА ВИННИЧЕНКА

План-конспект

Уроку з біології у 10 А класі

З теми: «Мутації та їх властивості»

Комишуватського ліцею Рівнянської сільської ради

Проведеного студенткою 1 курсу

Групи ХБ23М

Факультету математики, природничих наук та технологій

Дудник Вікторією Олександрівною

Вчитель біології:

Сірик М. І.

____________

^{(оцінка, підпис)}

Методист з біології:

Найдьонога Г.Г.

Кандидат педагогічних наук,

старший викладач

____________

^{(оцінка, підпис) \}

Кропивницький - 2024

План-конспект

Тема: Мутації та їх властивості.

Мета уроку :

освітня: сформувати поняття «мутації», «мутагени»; з'ясувати значення мутаційної мінливості для людського організму; пояснити  причини виникнення та наслідки мутацій; розглянути основні види мутацій, а також причини, що їх викликають;

розвивальна: розвивати вміння логічно мислити та знаходити закономірності процесів мутаційної мінливості людини;       

виховна: виховувати ціннісне ставлення до власного здоров’я та ціннісне ставлення до всього живого; на прикладі процесів прояву мутаційної мінливості людини виховувати розуміння єдності всіх біологічних процесів у живих організмах і важливості цих процесів для існування життя.

Обладнання і матеріали: підручник, презентація.

Базові поняття і терміни: мутаційна мінливість, мутації (геномні, хромосомні, точкові), мутагени.

Тип уроку: засвоєння нових знань

Хід уроку

І.Організаційний момент

ІІ. Актуалізація опорних знань

Прийом « Бліц - опитування»

1.              Що таке мінливість?
2.              Ділянка молекули ДНК, що визначає певну ознаку організму (колір волосся, розміри організму, форму нігтів та ін.) -  (ген)
3.              Нитки ДНК,зв’язані з білковими молекулами ядра - (хромосоми);

ІІІ. Мотивація пізнавальної діяльності

Метод «Вікно в історію»

Людей, які відрізнялись від решти через певні відхилення у зовнішності здавна вважали монстрами, різного роду виродками. Їх усіляко клеймили, у часи інквізиції їх навіть піддавали різного роду тортурам   як вважалося походили вони від диявола . В кращому випадку цих осіб показували на ярмарках за гроші в якості дивини.  

Зараз ми розуміємо, їх індивідуальність була і є природної, а не потойбічні  прояви. 

Питання до учнів: що є причиною даних змін людського організму? (відповіді учнів мутації)

- Так. Звичайно, це  генетичні мутації. Про них сьогодні і піде мова на уроці.

ІV. Повідомлення теми уроку

- Записуємо тему уроку «Мутації та їх властивості» 

V. Вивчення нового матеріалу

Для початку нам потрібно пригадати, що таке мутації?

Мутації — це   зміни генетичного матеріалу, які передаються від покоління до покоління. (замалювати схему)

Летальні мутації, за умови проявлення у фенотипі, спричиняють загибель організмів ще до моменту народження або до настання здатності до розмноження.

Сублетальні мутації знижують життєздатність особин, призводячи до загибелі їхньої частини (від 10 до 50 %). У людини до таких мутацій належить ген гемофілії та ген серповидноклітинної анемії, що визначає синтез аномального гемоглобіну.

Нейтральні мутації у звичних для організмів умовах існування на їхню життєздатність не впливають. За змін умов існування нейтральні мутації можуть виявитися корисними для організму. Корисні мутації — підвищують життєздатність особин.

За зміни умов середовища деякі нейтральні або навіть шкідливі мутації можуть виявитися корисними, і їхні носії одержують перевагу в процесі природного добору.

Генні, або точкові, мутації — результат зміни нуклеотидної послідовності в молекулі ДНК у межах одного гена.

Якщо така мутація відбувається в гені, це також призводить до зміни послідовності нуклеотидів у іРНК і може призвести до зміни послідовності амінокислот у поліпептидному ланцюгу. У результаті синтезується інший білок, а в організмі змінюється якась ознака. Один ген може мутувати неодноразово — так з’являється серія алельних генів.

Це найпоширеніший вид мутацій і найважливіше джерело спадкової мінливості.

Типи генних мутацій (пов’язані з додаванням, випадінням чи переставленням нуклеотидів у гені):

■ дуплікації — повторення ділянки гена;

■ вставки — поява у послідовності зайвої пари нуклеотидів;

■ делеції — випадіння однієї або більше пар нуклеотидів;

■ заміни нуклеотидних пар — АТ=ГЦ; АТ=ЦГ; АТ=ТА

■ інверсії — повертання ділянки гена на 180°.

Дія цих мутацій є дуже різною. Більшість із них є нейтральними.

Хромосомні мутації — зміни у структурі хромосом. Дуже часто їх можна виявити і вивчити під світловим мікроскопом.

Відомі такі типи хромосомних мутацій:

■ делеція — випадання ділянки у середній частині хромосоми;

■ дуплікація — дво- або багатократне повторювання генів, що містяться на певній ділянці хромосоми;

■ інверсія — повертання ділянки хромосоми на 180°, унаслідок чого послідовність генів змінюється на протилежну;

■ транслокація — зміна положення будь-якої ділянки хромосоми в хромосомному наборі; найпоширений випадок — обмін ділянками між двома негомологічними хромосомами; ділянка хромосоми може також змінити свої положення і без обміну, залишаючись у тій же хромосомі або переміщуючись у якусь іншу.

Геномні мутації пов’язані з кратним збільшенням або зменшенням кількості хромосомних наборів. До них належать:

■ анеуплоїдія — збільшення або зменшення кількості окремих хромосом у генотипі; виникає внаслідок нерозходження хромосом у мейозі або хроматид у мітозі; як правило, знижує життєздатність;

■ поліплоїдія — кратне збільшення галоїдного набору хромосом; виникає внаслідок нерозходження хромосом до полюсів клітини в мітозі або в мейозі; у людини трапляється дуже рідко.

Що ж викликає(спричиняє)мутації?

Мутагени — фізичні і хімічні та біологічні чинники, що викликають стійкі спадкові зміни — мутації. 

(Замалювати схему)   

Мутагени

Фізичні                                         Хімічні                                        Біологічні

Антимутагени — це хімічні чи фізичні чинники, що знижують або попереджують дію мутагенів, унаслідок чого знижується рівень мутування.

Їх поділяють за місцем та механізмом дії на групи:

1) Позаклітинні антимутагени:

■ інгібітори поглинання мутагенів — перешкоджають потраплянню мутагенів у організм або пришвидшують їх виведення (жирні кислоти, ароматичні амінокислоти та ін.);

■ інгібітори ендогенного формування мутагенів — запобігають перебігу і гальмують реакції нітрозування або змінюють кишкову мікрофлору (токофероли, феноли, аскорбінова кислота,ферментовані молочні продукти);

■ дезактиватори мутагенів — у результаті фізичних процесів або хімічних реакцій (речовини, що підтримують певний рівень рН у рідинах тіла, тіоли, антиоксиданти).

2) Внутрішньоклітинні антимутагени:

■ модулятори метаболізму — пришвидшують перехід мутагенів у клітини, які не є мішенями, активують процеси детоксикації (тіоли та феноли);

■ інактиватори реакційноздатних молекул — взаємодіють з молекулами-електрофілами, вловлюють оксигенові радикали, захищають нуклеофільні ділянки ДНК;

■ модулятори реплікації та репарації ДНК — збільшують точність реплікації, ефективність репарації, інгібують помилки репарації (кобальт хлорид, натрій арсеніт, кумарин, ванілін, тіоли, інгібітори протеаз);

Одна й та ж сполука може бути віднесена до різних груп антимутагенів.

Природні антимутагени утворюють єдину буферну систему, що стримує частоту спонтанних мутацій. Деякі ферментні системи «лагодять» пошкоджені мутагеном ділянки хромосом.

Загалом відомо понад 500 сполук, які мають антимутагенні властивості (здатність до захисту геному від дії мутагенів). Передусім це вітаміни С, Е, А та інші. Для профілактики мутагенезу призначають вітамінні комплекси різного складу. це призводить до зниження числа пошкоджених мутагеном клітин і зменшує чутливість лімфоцитів до мутагену.

Друга група речовин-антимутагенів — це окремі амінокислоти (аргінін, гістидин, метіонін, цистеїн та ін.). Третя — деякі ферменти (пероксидаза, НАДФ-оксидаза, глутатіолпроксидаза, каталаза та ін.). До четвертої групи належать деякі фармакологічні речовини (інтерферон, сульфаніламіди, гексамідин, фенотіазин та ін.).

Механізми дії цих речовин досить складні, вони запобігають окисному пошкодженню ДНК і підвищують стійкість клітин.

VІ. Узагальнення та систематизація

БІОЛОГІЧНЕ ДОМІНО. МУТАЦІЇ ТА МУТАГЕНИ

Відповіді:  1Г    2Д    3А    4Б    5В    6Є    7Е    8Ж

VI. Підсумок уроку

Сьогодні на уроці ми з вами сформували поняття «мутації», «мутагени»; з'ясували значення мутаційної мінливості для людського організму; пояснили  причини виникнення та наслідки мутацій; розглянули основні види мутацій, а також причини, що їх викликають;

VII. Домашнє завдання

Опрацювати §46

1. Усно опрацювати завдання для самоконтролю
2. Письмово виконати самостійну роботу на ст. 192