Урок біології з елементами ділової гри "МОДИФІКАЦІЙНА МІНЛИВІСТЬ"

Тема уроку: «Модифікаційна мінливість».   

                    (11 клас)

Мета уроку:

Освітня.

• продовжити формувати знання про закономірності мінливості;
• ознайомити з модифікаційною мінливістю;
• дати поняття «модифікація»,«норма реакції» «варіаційний ряд»;
• навчити оцінювати ступінь і характер мінливості;
• засвоїти методи математичної обробки результатів досліджень модифікаціїних змін;
• навчити будувати варіаційний ряд і графік варіаційної кривої;
• показати значення модифікаційної мінливості для практичної діяльності людини.

Розвиваюча.

• розвивати особистості учнів у системі компетентнісно орієнтованого підходу в навчанні;
• розвивати навички роботи з природними об’єктами;
• сприяти розвитку самостійності та інтенсифікації навчального процесу;
• розвивати уміння порівнювати, аналізувати, робити висновки;
• підвищувати мотивацію пізнання навколишнього світу;
• оптимізувати формування творчих здібностей.

Виховна.

• виховувати спостережливість, почуття колективізму, взаємодопомоги;
• виховувати бережливе ставлення до живих організмів, оточуючих рослин і тварин.

Тип уроку: засвоєння нових знань.

Форма проведення уроку: дослідницька лабораторія з елементами ділової гри.

Методи та прийоми: інформаційно-рецептивний: бесіда, робота з підручником, полілог, розповідь з опорою на візуальний ряд;

репродуктивний:розв'язування тестів, робота з ілюстраціями, створення схеми; проблемно-пошуковий: проблемні питання; групова робота, евристична бесіда; інтерактивні вправи «Я дарую тобі», «алгоритм Цицерона».

Обладнання: вислови видатних людей, фото, ілюстрації, мультимедійна презентація, відеофрагменти, «Скринька таємниць», роздавальний матеріал  до лабораторної роботи: набір листків берези та липи, хвоїнок сосни, плодів гіркокаштану.

Міжпредметні зв'язки: інформатика, математика, світова література, хімія.

Основні поняття: неспадкова мінливість, модифікаційна мінливість, модифікації, норма реакції, варіаційний ряд, варіаційна крива, статистичні закономірності.

Концепція уроку: показати на конкретних прикладах як середовище може впливати на організм, вказати межі цих змін, причини, підвести до розуміння, що середовище не всесильне а викликані ним зміни все ж визначаються генотипом.

Девіз уроку: «Наш світ - корабель,на якому розум - вітрило, а думки- кермо. Міркуємо, працюємо разом».

ХІДУРОКУ

І. Мотивація навчальної та пізнавальної діяльності учнів.

    Формування теми та мети уроку.

    Створення позитивної психологічної атмосфери на навчальну діяльність.

 «Пам’ять- щоденник, який ми носимо із собою»,- стверджував Оскар Уайльд. Пам’ять іде за мисленням і діє як тінь. У вас чудова пам’ять. Ви знаєте тисячі слів, та ще й різними мовами. У вас гарний розум. Декарт сказав: «Недостатньо просто мати гарний розум, головне - добре застосовувати його».

«Наш мозок- сплячий велетень»,сказав Тоні Базам. Я хочу розбудити ваш мозок.

Перед вами «Скринька таємниць». Відгадайте, що знаходиться в ній. Підказки, за якими ви можете впізнати цей предмет:

І. Цей предмет є сукупністю поживних речовин, обмежених мінеральними сполуками.

2. Він є причиною давньої суперечки про те, що було першим.

З. До його складу входить білок альбумін.

4. За тривалого зберігання цей предмет має здатність протухати.

 Правильна відповідь - яйце. Заnліднена яйцеклітина- це нове життя. Вона містить набір хромосом, який визначить всі ознаки організму. Кожний організм має свій видовий набір хромосом, які забезпечують передачу спадковості нащадкам. Як називається ця властивість? (Спадковість). Нащадки набувають нових ознак і властивостей, пристосовуючись до зміни умов довкілля. Це - мінливість. Сьогодні ми продовжимо знайомство з цією універсальною для живих організмів властивістю.

ІІ. Активізація опорних знань

Гра «Я дарую тобі»використовується для зняття напруження, розвиває комунікативну пам'ять, уміння імпровізувати.

 Для успішного вивчення нової теми нам знадобляться отримані раніше знання. Вам у «подарунок» пропонуються терміни. Щоб отримати цей подарунок, дайте відповідь, що він означає.

1. Генетика.

2. Генотип.

З. Ген.

4. Фенотип.

5. Спадковість.

6. Мінливість.

7. Алельні гени.

8. Домінантний ген.

9. Рецесивний ген.

10. Спадкова мінливість.

11. Неспадкава мінливість.

12. Комбінативна мінливість.

ІІІ. Сприйняття та засвоєння учнями нового матеріалу.

Розповідь вчителя проводиться з опорою на візуальний ряд: ведеться демонстрація презентації , на дошці розміщені тематичні фото, робота з ілюстраціями та текстом підручника. Для формування змістовно-логічних зв’язків розповідь комбінується з діалогом та полілогом.

1. Яка роль генотипу та умов  довкілля у формуванні фенотипу  організмів

Порівняти генотип і фенотип:

а) якщо порівняти генотип з плівкою фотоапарату на якій є спадові ознаки організму , а фенотип з фотографією , можна зробити висновки, що якість фотографії залежить від якості плівки, вміння фотографа , освітлення тощо, тобто від умов прояву.

б) «Програма  дії генів в системі генотипу нагадує партитуру симфонії , яка записана нотами у вигляді генів. Композитор – еволюційний процес, оркестр – організм , а диригент – зовнішнє середовище» ,- Лобашев М.Є. , генетик.

Висновок: ген   фермент                 ознака  ( фенотип)

                                  середовище

2.Поняття модифікаційної мінливості.

Модифікаційна мінливість – це мінливість фенотипу, реакція конкретного генотипу на різні умови середовища істування.

Модифікаційна мінливість носить масовий характер : особини одного виду,  під впливом однакових умов, отримують подібні ознаки.

Модифікаційна мінливість є визначеною: відповідає тим факторам, які її викликали (тренована людина збільшує масу м’язів, але не змінює колір шкіри; сонячне світло змінює колір шкіри, а не масу м’язів).

 Серед ознак є такі, різні стани яких майже повністю визначаються генотипом (наприклад, розташування очей, кількість пальців на кінцівках, група крові, характер жилкування листків тощо). Але на ступінь прояву станів інших ознак (ріст і маса організмів, розміри листкової пластинки тощо) значно впливають умови довкілля. Наприклад, розвиток горностаєвого забарвлення шерсті кролів залежить від температури . 

3. Модифікації, їх класифікація (приклади, ілюстрації).

Модифікація (з лат. - видозміна) – це неспадкова зміна фенотипа під впливом середовища.

Властивості модифікації (активне слухання з опорою на візуальний ряд).

- ступінь вираження модифікації залежить від інтенсивності та тривалості дії на організм певного чинника;

- модифікації не успадковуються (дослід Вейсмана);

- модифікації можуть зникати протягом життя особин, якщо припиняється дія фактора, який її спричиняє;

- модифікаційні зміни, що виникають переважно на ранніх етапах онтогенезу, можуть зберігатися протягом усього життя;

- модифікації спрямовані на пристосування організмів до змін дії тих чи інших факторів довкілля .

    5. Умовна класифікація модификационной мінливості

За мінливих ознаками організму:

•                 морфологічні зміни
•                 фізіологічні та біохімічні адаптації - гомеостаз (підвищення рівня еритроцитів в горах ).

За розмахом норми реакції:

•                 вузька (більш характерна для якісних ознак)
•                 широка (більш характерна для кількісних ознак)

За значенням:

•                 модифікації (корисні для організму - виявляються як пристосувальна реакція на умови навколишнього середовища)
•                 морфози (неспадкові зміни фенотипу під впливом екстремальних факторів навколишнього середовища або модифікації, що виникають як вираження новопосталих мутацій, що не мають пристосувального характеру)

    6.  Статистичні закономірності модифікаційної мінливості

 Модифікаційна мінливість підпорядковується певним статистичним закономірностям. Зокрема, будь-яка ознака може змінюватись лише в певних межах. Такі межі модифікаційної мінливості ознак зумовлені генотипом організму і мають назву норми реакції. Отже, конкретний алельний ген зумовлює не розвиток певного, кодованого ним стану ознаки, а лише межі, в яких той може змінюватися залежно від інтенсивності дії тих чи інших чинників навколишнього середовища.

 Норма реакції для різних ознак має власні межі. Найвужча норма реакції притаманна ознакам, які визначають життєздатність організмів (наприклад, взаєморозташування внутрішніх органів), а для ознак, які не мають такого значення, вона може бути ширшою (маса тіла, ріст, колір волосся).

 Для вивчення мінливості певної ознаки складають варіаційний (від лат. варіатіо — зміна) ряд — послідовність кількісних показників проявів станів певної ознаки (варіант), розташованих у порядку їхнього зростання чи зменшення.

 Довжина варіаційного ряду свідчить про розмах модифікаційної мінливості. Вона зумовлена генотипом організмів, але залежить від умов навколишнього середовища: чим стабільніші умови середовища, тим коротший варіаційний ряд, і навпаки.

 Якщо простежити розподіл окремих варіант усередині варіаційного ряду, то можна помітити, що найбільша їхня кількість розташована в середній його частині, тобто вони мають середнє значення певної ознаки. Такий розподіл пояснюється тим, що мінімальні та максимальні значення розвитку певної ознаки формуються тоді, коли більшість чинників довкілля діє в одному напрямі: найбільш або найменш сприятливому. Але організм, як правило, відчуває на собі різний їхній вплив: одні фактори сприяють розвитку ознаки, інші, навпаки, гальмують. Саме тому ступінь розвитку певної ознаки у більшості особин виду усереднені (закон Кетле).Так, більшість людей має середній зріст, і лише незначна частина серед них — велетні або карлики.

 Розподіл варіант усередині варіаційного ряду можна графічно зобразити у вигляді варіаційної кривої. Варіаційна крива — це графічне зображення кількісних показників мінливості певної ознаки, яке ілюструє діапазон (межі)  модифікаційної мінливості та частоту зустрічальності окремих варіант. За допомогою варіаційної кривої можна встановити середні показники і норму реакції певної ознаки.

 ІV. Осмислення об‘єктивних зв’язків та взаємозалежностей у вивченому матеріалі.

Учні об’єднані в 4 групи, в кожній групі є керівник, який жеребкуванням обирає об’єкт дослідження для роботи (листки  берези, липи, голки сосни, плоди гіркокаштану)

1. Виконання лабораторної роботи.

АЛГОРИТМ ЛАБОРАТОРНОЇ РОБОТИ

Складіть варіаційний ряд.

Побудуйте варіаційну криву.

Визначте норму реакції (Nr = M max – M min)

Визначте середню величину  М = Е  (v p)/n

2. Презентація результатів груп.

3. Формулювання висновків роботи (в зошитах на друкованій основі):

1. Прояв ознаки не виходить за межі норми реакції, яка визначається генотипом.
2. Серед показників мінливості даної ознаки найчастіше зустрічаються середні значення, а мінімальні та максимальні прояви зустрічаються як виключення.
3. Модифікаційній мінливості властиві статистичні закономірності, середнє значення ознаки виявляється тільки при масових підрахунках. (Чим більше даних, тим менша похибка, тим чіткіше проявляється закономірність).

V. Узагальнення та систематизація знань

Учні дають розгорнуту характеристику модифікаційної мінливості за представленими питаннями. Подібні відповіді дають змогу виявити повноту засвоєного учнями матеріалу, створити логічний зв’язок з раніше вивченими поняттями, визначити напрямки роботи на наступному уроці.

 Прийом «Алгоритм Цицерона»

Що?

Де?

Коли?

Як?

Звідки?

Навіщо?

VІ. Підведення підсумків заняття. Рефлексія уроку. Оцінювання досягнень учнів.

 Фрази для рефлексії

1. Сьогодні я зрозумів…
2. Тепер я зможу ….
3. Я отримав …
4. Мене здивувало …
5. Я спробую …
6. Мені захотілося …

VІІ. Домашнє завдання: § 10, навести приклади модифікацій з власного досвіду.

Додаток: цитати для оформлення кабінету

1. «Творчість – це дар божий, і тільки він відрізняє людину від інших істот»
2. «Сnілкування -наука й мистецтво»(Б. Окуджава).
3. «Учні мають розповідати один одному та світові про те, що вони знають,для того щоб виявити, що саме вони знають» (Дж. Рені).