Урок "Форми мінливості. Мутації: види мутацій, причини та наслідки мутацій"

Форми мінливості. Мутації: види мутацій, причини та наслідки мутацій

Цілі уроку: ознайомити учнів із формами мінливості організмів, їх властивостями; видами мутацій та їх класифікацією, розглянути основні мутагенні фактори; виховувати бережливе ставлення до здоров’я та  життя, відповідальність; розвивати навички критичного мислення, комунікативні навички, пізнавальний інтерес учнів, вміння порівнювати, узагальнювати, робити висновки,  встановлювати причинно-наслідкові зв’язки.

Основні поняття і терміни: мінливість комбінативна, мутаційна та модифікаційна,  мутації, види мутацій, генні мутації, хромосомні мутації, геномні мутації, рецесивні й домінантні мутації, летальні, сублетальні, нейтральні мутації, мутагени, фізичні, хімічні й біологічні мутагени.

Обладнання: кубик Блума, мультимедійна презентація, інтерактивний комплекс, відеофрагмент «Види мутацій», схема « Види мутацій».

Методи і методичні прийоми: словесні (розповідь, бесіда, пояснення, розповідь з елементами бесіди),  наочні (демонстрування  таблиць, схем, ілюстрацій); репродуктивні (бесіда) та пошукові (створення та розв’язування проблемних ситуацій), інтерактивні методичні прийоми.

Міжпредметні зв’язки: хімія, фізика, основи здоров’я

Тип уроку: комбінований

Хід уроку

І. Організаційний момент

Учитель.  До нашого уроку вдалим девізом будуть слова Т.Едісона: « Відкриття – це 10% натхнення і 90% праці». Тож будемо активно та плідно працювати  щоб відкрити досі невідомі для себе таємниці генетики.

ІІ. Перевірка виконання учнями домашнього завдання

Прийом «Складне питання»

 Прийом «Виправ  помилки»

Модифікації різняться у генотипово однорідних істот, адже спадкова програма будь-якого організму реалізується тільки під контролем генів.  Ступінь прояву модифікацій прямо не залежить від інтенсивності й тривалості дії певного екологічного фактора на організм. Так, у дрібного рачка артемії ступінь опушеності задньої частини черевця однаковий, незалежно  від солоності води. Модифікації не  зникають протягом життя особини, навіть якщо припиняється дія фактора, який їх спричиняє. Наприклад, викривлення кісток нижніх кінцівок у людини, яка в дитинстві перехворіла на рахіт, зберігається протягом усього її життя. Діти  батьків-рахітів також матимуть таку ваду.

Пройом «Кубик Блума»

Педагог підкидає кубик. Діти мають по черзі відповідати на питання, зображене на грані, що випала. Якщо відповідь не повна, інші учні можуть її доповнити. 

НАЗВИ приклади модифікаційної мінливості.

ПОЯСНИ причини зростання кількості еритроцитів у людини з підняттям у гори

ЧОМУ модифікаційну мінливість називають неспадковою

ПОДІЛИСЬ відомими тобі прикладами модифікацій, що мають пристосувальне значення

ПРИДУМАЙ, як змінилася б життєдіяльність  організмів, якби мінливість була для них не властива

ЗАПРОПОНУЙ, як ти зможеш використати знання з попередньої теми

Вправа «Плутанина»

https://learningapps.org/watch?v=pu4sp2b8a21 або

ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

Вправа «Шифрограма»

Ключ: прочитати вислів, користуючись ключем.

Зміни – закон життя. (Джон Ф. Кеннеді)

-  Як ви розумієте цей вислів?

ІV. Повідомлення теми, мети, завдань уроку

V. Вивчення нового матеріалу

Розповідь вчителя

Гуго де Фріз (1848—1935) — нідерландський ботанік, генетик. Перевідкрив і підтвердив у 1900 р. одночасно з К. Корренсом та Е. Чермаком закони Г. Менделя. Ввів у науку поняття про мутації та розробив мутаційну теорію. Модельним організмом для його досліджень стала рослина енотера Ламарка (Oenothera lamarckiana).

Термінологічна робота

МУТАЦІЇ (від лат. mutation — зміна) — стійкі зміни генетичного апарату, що виникають раптово і призводять до змін тих або інших спадкових ознак й функцій організму.

Прийом «Кола Вена»

                           Модифікаційна                      Мутаційна

                                мінливість                            мінливість

                      не успадковуються,                      успадковуються,

           можуть зникати протягом                    раптово виникають,

          життя,                                                        не зникають,

       пристосувальне значення,     зміни              невизначеність,

     ступінь прояву залежить   мінливість         ступінь прояву

         від інтенсивності дії        нові ознаки        не залежить від

       чинника середовища                                    інтенсивності дії                  

                 не зачіпають зміну                           чинника,

                            генотипу                                   зміна генотипу

Мутації можна класифікувати за характером прояву, за місцем виникнення, за характером змін спадкового апарату, за походженням тощо.

Складання схеми «Мутації»

Прийом «Втрачена інформація»

Перегляд відеофрагменту «Види мутацій»  https://youtu.be/l-QQ_t9it-Q?t=26

Вправа «Пазл»

https://learningapps.org/display?v=pf9410xuc21

Розповідь вчителя. Тривалий час причини мутацій залишалися нез’ясованими. Лише 1927 р. американський генетик Г. Дж. Меллер (мал. 185), опромінюючи рентгенівськими променями дрозофіл, викликав у цих мух різноманітні мутації. Фактори, здатні спричиняти збільшення частоти мутацій, називають мутагенними (від лат. мутаціо - зміна та грец. генезис - походження). Мутації, спричинені мутагенними факторами, називають індукованими (від лат. індуктіо - спонукання).

За походженням розрізняють фізичні, хімічні та біологічні мутагенні фактори (мутагени)

Прийом «Брейнстормінг»

- Обґрунтуйте судження щодо шкідливих звичок як мутагенних чинників.

Прийом «Хвилинка-цікавинка»

• Різні види живих організмів і навіть різні особини одного виду характеризуються неоднаковою чутливістю до дії мутагенних факторів. Так, дорослі особини деяких груп членистоногих (скорпіонів, багатоніжок-ківсяків;) здатні витримувати величезні дози радіації: до 100 000 рад. Для того щоб убити клітини деяких бактерій, потрібна доза приблизно 1 000 000 рад. Для людини смертельні дози - 700 рад і вище.
• Якщо сон звичайної людини триває 7-8 годин, то у людини з мутацією в гені hDEC2, який регулює цикл сну і неспання, необхідність у сні істотно знижується (до 4 годин). Найчастіше носії такої мутації домагаються в житті великих успіхів.
• Адерматогліфія — Рідкісне генетичне захворювання, пов'язане з мутацією в гені SMARCAD1. В результаті цієї мутації у людини відсутні відбитки пальців. В даний час у світі відомо тільки 4 сім'ї з таким генетичним відхиленням.
• Близько 10 000 років тому, коли європейці одомашнили корів, мутація в гені МСМ6 дозволила людям виробляти фермент лактаза. Це дозволило їм пити коров'яче молоко.
• У чоловіків можуть з’являтись одна (XXY, XYY), дві (XXXY, XYYY, XXYY) чи три (XXXXY, XXXYY) зайві статеві хромосоми. Найчастіше трапляється варіант XXY. Частота появи хлопчиків із цією мутацією становить 1 на 500-700 новонароджених. Для чоловіків із цим синдромом характерні високий зріст, видовжені кінцівки, відносно короткий тулуб, безпліддя, схильність до ожиріння, кволість, часто розумова відсталість. Поява зайвої 8-ї хромосоми теж призводить до порушень, але не таких значних (косоокість, короткопалість, збільшення розмірів вух, носа, незначна розумова відсталість та ін.). Поява зайвої 21-ї хромосоми спричиняє хворобу Дауна (про неї йтиметься далі).
• Частота спонтанних мутацій залежить від віку клітин та організмів у цілому. Так, зі збільшенням віку матерів підвищується частота мутацій, пов’язаних з нерозходженням гомологічних хромосом під час мейозу. Тому частота народження дітей із синдромом Дауна зростає від 0,1 % у 30-річних жінок до 2 % у 45-річних. Загальна ймовірність виникнення різноманітних спонтанних мутацій у дітей, народжених матерями віком понад 42 роки, становить близько 30 %. На частоту спонтанних мутацій впливає і вік батька. Так, у 40-річних чоловіків кількість нащадків з карликовим зростом, укороченими кінцівками, сідлоподібним носом зростає вдесятеро порівняно з 20-річними.

V. Узагальнення і систематизація знань

Прийом «Розподіли на групи»

https://learningapps.org/watch?v=p89yh44dk21

Прийом «Тонкі та товсті запитання»

Тонкі запитання

• Що таке мутації?
• Наведіть приклади мутацій у людини.
• Що таке мутагенез?
• Назвіть основні джерела мутацій
• Як класифікують мутації?
•  Чому виникають мутації? 

Товсті запитання

• Які є механізми захисту організму від мутацій?
•  Чому мутації, пов’язані з кратним зменшенням хромосомного набору, більш негативно впливають на життєздатність організмів, порівняно з тими, які спричинюють кратне збільшення цього набору?
• Що спільного та відмінного між мутаційною та модифікаційною мінливістю?
• Чому багато важливих генів у нашому геномі містяться в кількох копіях?
• Спираючись на знання про властивості поліплоїдних рослин, спрогнозуйте властивості гаплоїдів, тобто сортів рослин, у яких замість нормального диплоїдного набору — гаплоїдний.
• Чому зайва хромосома в одній парі призводить до негативних наслідків, адже всі необхідні гени організм має, а деякі ще й у «запасному» варіанті?

Прийом «Таблиця Алверманна»

VI. Підведення підсумків уроку. Рефлексія

Прийом  “Хмара слів”

Учням  пропонується створити хмару тегів з ключових слів до вивченої теми.

Прийом «Незакінчені речення»

• Урок важливий, тому що…
• На сьогоднішньому уроці для мене найважливішим відкриттям було…
• Мені найбільше запам’яталося…
• Нові знання я застосую….

VII. Домашнє завдання

• Опрацювати відповідний параграф підручника,
• Підготувати шпаргалки до теми