Урок "Класичні методи генетичних досліджень. Генотип та фенотип. Алелі"

Дата ___/___/___ Клас    9  Урок №

Тема. Класичні методи генетичних досліджень. Генотип та фенотип. Алелі

Мета:ознайомити учнів із поняттям «генетика» як науку, що вивчає  спадковість і мінливість організмів; розкрити основні генетичні поняття та охарактеризувати основні методи генетичних досліджень, розвивати логічне мислення, уміння  працювати з термінами; виховувати бережливе ставлення до живих організмів планети та гордість за досягнення в галузі розвитку генетичної науки.

Очікувані результати: учні мають називати методи генетичних досліджень; учні мають формулювати визначення понять «генотип», «фенотип», «домінантний стан ознаки», «рецесивний стан ознаки», «алельні гени», «гомозиготи», «гетерозиготи».

Міжпредметні зв ́язки: історія, медицина.

Тип уроку: урок засвоєння знань.

Місце уроку в навчальній темі: вступний.

Наскрізна лінія: Екологічна безпека і сталий розвиток.

Хід уроку

•   1. Організаційний етап
•   2.     Актуалізація опорних знань учнів

 Бесіда

• Які властивості живих організмів ви знаєте?
• Яку роль відіграють спадковість і мінливість?
• Яку роль відіграє ДНК?
• Що таке ген?
• Яка наука вивчає явища спадковості й мінливості?

•   3. Мотивація навчальної діяльності

Прослухайте розповідь :
        У 1914 р. в Англії ремонтували собор. Роботами керував нащадок першого герцога Шрюсбері Джона Табольта, похованого у цьому соборі у 1453 р. Джон Табольт був історичною постаттю. Він воював проти Жанни Д’арк і загинув від ран. Чотирнадцять поколінь віддаляли Рицаря ХV ст. від його нащадків початку ХХ ст.  Нащадок розкрив гробницю. Те, що в ній лежав Табольт сумнівів не було. На кістках були ушкодження, що свідчили про рани, згадувані літописцями. Про встановлення портретної схожості не могло бути і мови. І тут виявився неспростований доказ спорідненості, більш надійний, аніж засвідчені нотаріусом генеалогічні документи, на одному з пальців скелета дві фаланги зрослися в одну. Нащадок порубаного французами герцога радісно простягнув свідкам, що були присутні під час розкриття гробниці, свою руку з розчепіреними пальцями. На тій самій руці, що й у скелета, ті самі дві фаланги вигляділи як одна. Їх зростив домінантний ген, фенотипів прояв якого в медицині називають симфалангією.
 Проблемне запитання:
       -  Про яку властивість живих організмів йшла мова і чи можна її змінити, порушити чи знищити?

 «Мікрофон»  

Запитання до учнів:

— Як ви гадаєте, що таке генетика і навіщо вона потрібна?

Отже, сьогодні на уроці ми будемо говорити про генетику як науку, методи генетичних досліджень, досягнення Г. Менделя.

•   4. Засвоєння нового матеріалу

1. Генетика. Історія розвитку генетики

Повідомлення учнів, словникова робота

       Кожна наука має свій предмет і методи його вивчення. Генетика- не виняток.

• Що ж є предметом вивчення науки генетики?( вивчає гени, спадковість і мінливість організмів, передачу ознак від покоління до покоління, розмноження організмів, вплив середовища й генотипу на організми).

Отже,  генетика вивчає процеси зберігання, передачі, реалізації та зміни спадкової інформації на всіх рівнях організації живого.

Пригадайте рівні організації живого.

На кожному з них є генетична проблематика і генетичні  науки:

• молекулярний рівень- молекулярна генетика;
• клітинний рівень- цитогенетика;
• організмовий рівень- генетика розвитку, генетика конкретних організмів;
• надорганізмені  системи- популяційні генетика, еволюційна генетика, тощо.

Отже, генетика – це наука про закономірності спадковості та мінливості організмів.( запишіть в конспект)

Назву « ген» запропонував англійський вчений У. Бетсон у 1906 році. Новий етап у розвитку генетики пов’язаний з ім’ям  Томаса Моргана та його учнів. Підсумком їх досліджень стало створення  хромосомної теорії спадковості, яка вплинула на подальший розвиток біології в цілому.

Короткий історичний нарис розвитку генетики – повідомлення учня

Основні напрямки досліджень генетики:

•        генетика людини;
•        генетика рослин;
•        генетика тварин;
•        генетика мікроорганізмів;
•        генетика індивідуального розвитку;
•        молекулярно-генетичні механізми;
•        цитогенетичні механізми;
•        генетика адаптаційних процесів;
•        генетика популяцій;
•        еволюційна генетика;
•        генетика соматичних клітин і клітинних популяцій;
•        розроблення нових методів генетики;
•        генетична інженерія.

Генетика працює на стику з багатьма науками, такими як: фізика, кібернетика, математика, хімія, еволюційне вчення, біотехнологія, практична селекція, соціологія, медицина, молекулярна біологія тощо.

2. Основні поняття генетики (спадковість, мінливість, ген, генотип, фенотип, домінантний стан ознаки, рецесивний стан ознаки, алельні гени, гомозиготи, гетерозиготи)

Пошуковий метод, словникова робота

Учням пропонується знайти відповіді на запитання в підручнику. Терміни записуються у словник.

Зазвичай в організмі генетична інформація зберігається у вигляді хромосом, які,
у свою чергу, складаються з білків та носіїв генетичної інформації — молекул ДНК.

Основними поняттями генетики є спадковість і мінливість.

Спадковість — здатність живих організмів передавати від покоління до покоління спадкові ознаки, збереження й відтворення у нащадків основних ознак зовнішньої та внутрішньої будови, фізико-хімічних особливостей і життєвих функцій батьків.

Мінливість — здатність живих організмів набувати нових ознак, відмінних від предків і їхніх станів у процесі індивідуального розвитку.

Спадковість є однією з основних властивостей живих організмів і забезпечується відтворенням матеріальних одиниць спадковості — генів.

Ген — це ділянка молекули нуклеїнової кислоти, яка визначає спадкові ознаки організмів.

У генах закодована інформація, що необхідна для синтезу амінокислотної послідовності білків. Білки відіграють найважливішу роль у формуванні фенотипу, або, іншими словами, білки визначають, яким буде фізичний стан і загальний вигляд організму.

Генотип (від грец. генос — рід, походження і типос — відбиток) — комплекс усіх генів організму, що зумовлюють спадкові властивості. Взаємодія генотипу та умов середовища утворюють фенотип організму.

Фенотип (від грец. фаіно — являю і типос — відбиток) — сукупність характеристик, властивих індивіду на певній стадії розвитку. Будь-яка спостережувана характеристика чи риса організму (його морфологія, розвиток, біохімічні та фізіологічні властивості чи поведінка) і усі клінічно визначувані ознаки індивіда (зріст, вага тіла, колір очей, тип волосся, група крові тощо) є фенотипними.

Фенотип формується під дією генотипу, опосередкованого низкою факторів довкілля та можливими взаємодіями між ними.

Алелі або алельні гени — різні варіанти одного гену, що зустрічаються в межах однієї популяції організмів та визначають різні фенотипи цих організмів.

Алельні гени займають однакове положення (локус) у хромосомах однієї пари (гомологічних хромосомах) і визначають різні стани певних ознак (наприклад, високий чи низький зріст, рудий або чорний колір волосся, блакитний або зелений колір очей тощо).

Гомозигота — організм (зигота), що має однакові алелі одного гена в гомологічних хромосомах (AA, aa).

Гетерозигота — організм (зигота), що має різні алелі одного гена в гомологічних хромосомах (Aa), тобто має альтернативні ознаки.

Ознаки — гени можуть бути домінантними та рецесивними.

Домінантна ознака (ген) — переважаюча, та що пригнічує, виявляється завжди як у гомозиготному, так і в гетерозиготному стані. Домінантна ознака позначається великою літерою (A, B, С). Приклади домінантних ознак: кучеряве волосся, темний колір очей або шкіри, високий зріст тощо.

Рецесивна ознака (ген) — та, що пригнічується, виявляється тільки
в гомозиготному стані. В гетерозиготному стані рецесивна ознака пригнічується домінантною. Рецесивний ген позначається відповідною малою літерою (а, b, с). Приклади рецесивних ознак: пряме волосся, світлий колір очей та шкіри, низький зріст тощо.

Геном — сукупність усієї спадкової генетичної інформації організму, тобто всіх генів, не кодуючих послідовностей ДНК, та позахромосомного генетичного матеріалу. В геномі кожен ген представлений одним геном з алелі.

Термін «геном» був запропонований Гансом Вінклером у 1920 р. для опису сукупності генів у гаплоїдному наборі хромосом організмів одного біологічного виду.

3. Методи генетичних досліджень- презентація учня

Повідомлення учня -  Цікавий факт про методи генетичних досліджень

• Зверніть увагу

Особливу увагу слід звернути на значення генетичних досліджень для народження нового здорового покоління, на можливості, які отримало людство з появою генетики як науки (можливість запобігання або попередження генетичних захворювань, можливість створення генетично модифікованих організмів тощо).

•   5. Узагальнення і закріплення знань

«Добери пару»

На дошці написані терміни учні добирають до нього пару, дають визначення.

Можливі варіанти пар термінів:

генетика — геном;

спадковість — мінливість;

генотип — фенотип;

домінантний стан ознаки — рецесивний стан ознаки;

ген — алельні гени;

гомозиготи — гетерозиготи.

•   6. Підбиття підсумків уроку, рефлексія

Фронтальна бесіда

1. Які поняття є основними в генетиці?

3. Що таке спадковість і мінливість?

4. Які методи використовують для генетичних досліджень організмів?

•   7. Домашнє завдання

Завдання для всього класу   §28 опрацювати.

Індивідуальне завдання. Підготувати повідомлення про Ґреґора Менделя та його роль у становленні генетики як науки.