Урок "Поняття про ген"

Тема: Поняття про ген

Мета:

освітня: розширити знання учнів про гени, особливості їхньої будови та властивостей; ознайомитись з історією розвитку знань про гени, поглибити знання про видатних вчених – генетиків, розглянути основні генетичні поняття та закономірності;розвивальна: розвинути уміння учнів аналізувати, порівнювати, робити висновки; сформувати практичні уміння і навички учнів розкривати загальне і особливе, стисло та грамотно висловлювати свої міркування та обґрунтовувати їхню правильність; розвинути образне мислення, просторові уявлення, пізнавальну активність, творчі здібності учнів;

виховна: виховувати бережливе ставлення до живих організмів планети та гордість за досягнення генетичної науки; виховувати уважність, зібраність, спостережливість; формувати такі якості особистості, як відповідальність, організованість, дисциплінованість.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Міжпредметні зв’язки: історія, медицина.

Матеріали та обладнання: схеми, малюнки, таблиці, комп’ютер.

Хід уроку

«Єдиний шлях, що веде до знання – це діяльність»

Б.Шоу

I.Організаційний момент. Є три речі, які ніколи не повертаються назад – час, слово і можливість. Тому давайте не гаяти часу, обирати слова і не втрачати жодної можливості.

II. Актуалізація опорних знань

Бесіда

1. Які властивості живих організмів ви знаєте?
2. Яку роль відіграють такі властивості живого, як здатність організмів передавати свою спадкову інформацію наступним поколінням? Набувати нових ознак в процесі індивідуального розвитку?
3. Яка наука вивчає явище спадковості і мінливості?

III. Мотивація навчальної діяльності

Викладач. У 1914 році в Англії ремонтували собор. Роботами керував нащадок першого герцога Шрусбері Тальбота, якого поховали у цьому соборі у 1453 році. Джон Табольт воював проти Жанни Д’Арк і помер від ран. Це відома історична особа. Чотирнадцять поколінь відділяли лицаря XVстоліття від його нащадків початку XX ст. Нащадок відкрив гробницю. Те, що в ній лежав Тальбот, не викликало сумнівів. На його кістках були ушкодження, які свідчили про рани, згадані літописцями Столітньої війни. Але як нащадок може довести, що це його предок? І тут виявився неспростовний доказ спорідненості, надійніший, аніж досвідчені нотаріусом генеалогічні документи: на одному з пальців скелета дві фаланги пальців зрослися в одну. Нащадок порубаного французами герцога радісно простягнув свідкам, що були присутні під час розкриття гробниці, свою руку з розчепіреними пальцями. На тій же руці, що і у скелета, ті самі дві фаланги виглядали як одна. Їх зростив домінантний алель, фенотипічний прояв якого в медицині називають сімфалангією. То яка ж наука пояснює цей випадок? Чому вона така важлива? Саме про це ми поговоримо на сьогоднішньому уроці.

IV. Повідомлення теми і мети уроку

V. Вивчення нового матеріалу.

1. Історична довідка про розвиток знань про генетику та ген. Розповідь з елементами бесіди. Я хочу пригадати такі слова «Генетика та ген  - це не тільки основа біології, але й філософія життя взагалі та медицини зокрема». Ми з вами повернемося до цих слів наприкінці уроку, коли ви насправді зрозумієте велич і знання цього вислову.

Судячи з археологічних даних, уже 6000 років тому люди зрозуміли , що деякі ознаки організму передаються із покоління в покоління.

На вавилонських глиняних табличках вказувались можливі ознаки при схрещування коней. Але залишалось незрозумілим, як можуть спадкові ознаки передаватись через такі дрібні частинки протоплазми – сперматозоїди та яйцеклітини, з яких потім утворюється новий організм.

Отже, давайте запишемо до вашого зошита основні дати які пов’язані з розвитком генетики та з розкриттям гена, та саме поняття гена.

1900 рік – виникла наука генетика.

1906 рік – Бетсон увів назву нової науки «генетика».

1909 рік – Иогансен запропонував термін «ген», як структурну одиницю спадковості.

2. Сучасні уявлення про ген. Що таке ген?

• Ген – ділянка молекули нуклеїнової кислоти ( звичайно ДНК, іноді РНК), що містить інформацію про первинну структуру молекул білка або  певного типу РНК. Це елементарний носій спадкової інформації.

3. Класифікація генів.

За своїми функціями гени неоднакові. Виділяють 2 групи генів:

ГЕНИ

 

структурні                                        регуляторні (акцепторні)

кодують структуру інших молекул            кодують особливі білки, що регулюють

(визначають структуру білків,НК)             активність біохімічних процесів

 

4. Приклади груп генів за функціями. Робота зі схемою.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Будова гена. (робота з підр. С. 79). Завдання:

1. Прочитати матеріал підручника.

2. Визначити, яку будову має ген.

Висновок: ген має мозаїчну будову: ділянки гена, що кодують спадкову інформацію – екзони; ті, що не кодують – інтрони. 

6. Функції генів. Розповідь, запис у зошитах:

Ген як одиниця генетичної інформації забезпечує такі функції: • зберігання спадкової інформації; • керування біосинтезом білків та інших сполук у клітині; • редуплікації ДНК і РНК (подвоєння генів під час поділу); • репарації (відновлення) пошкоджених ДНК і РНК; • забезпечення спадкової мінливості клітин і організмів; • контроль за індивідуальним розвитком клітин і організмів;        • явище рекомбінації. Клітини функціонують завдяки скоординованій дії генів. Так, у геномі людини у виконанні функцій бере участь різна кількість генів: синтез РНК і білків - 22 %, обмін (метаболізм) - 17 %, клітинний поділ – 12 %, клітинні сигнали -12%, захист клітини -12%; клітинні структури - 8 %. Гени утворюють функціональні групи, які забезпечують синтез первинного продукту: ферментів, модуляторів функцій білків, рецепторів, транскрипційних факторів, внутрішньоклітинного матриксу, позаклітинного матриксу, трансмембранних переносників, гормонів, імуноглобулінів. Найбільшу функціональну категорію складають гени, які кодують утворення ферментів (31 % загального числа), на частку модуляторів функції білків припадає 13,6% генів, на інші категорії - менше 10 % загального числа генів.

7. Генетичний глосарій

Бесіда  Учні записують відповіді у зошит.

1. Чому діти схожі на своїх батьків (Спадковість – здатність живих організмів передавати наступному поколінню свої ознаки і властивості)
2. Чому діти не схожі на своїх батьків? (Мінливість – здатність живих організмів набувати нових ознак, відмінних від предків у процесі індивідуального розвитку).

Генетичний глосарій

Ген – це ділянка молекули ДНК, яка визначає спадкові ознаки організмів (у людини приблизно від 50 тис., до 100 тис. генів)

Генотип – сукупність усіх генів організму, що зумовлюють спадкові властивості.

Фенотип – сукупність внутрішніх і зовнішніх ознак організму.

Алельні гени – гени, що перебувають у різних станах, але займають те саме місце (локус) в хромосомах однієї пари (гомологічних хромосомах) та визначають різні стани певної ознаки (високий та низький зріст, руде чи чорне волосся, блакитні чи карі очі, овальна чи куляста форма плоду).

Домінантна ознака – це ознака, яка пригнічує іншу ознаку (карі очі, наявність ластовиння)

Рецесивна ознака – це ознака, яка пригнічується іншою ознакою (світле волосся, тонкі губи).

Гомозигота – організм, що має однакові алелі одного гена в гомологічних хромосомах (АА, аа)

Гетерозигота – організм, що має різні алелі одного гена в гомологічних хромосомах (Аа), тобто має альтернативні ознаки.

VІ. Закріплення отриманих знань, формування практичних умінь

Тестовий контроль знань

1. Ген у сучасному розумінні — це ділянка молекули:

А ДНК

Б білка

В РНК

2. Властивості гена:

А може змінюватися, ділитися, брати участь у рекомбінації, мати довжину

Б мутувати, рекомбінувати

В не залежить від організму й навколишнього середовища.

3. Гени:

А мають постійну локалізацію в хромосомах

Б не мають постійної локалізації

В локалізовані в тРНК

4. Ген складається:

А з екзонів та інтронів

Б тільки з екзонів

В тільки з інтронів

VІІ. Підведення підсумків уроку. Хочеться надіятись, що ви одержали не тільки знання, а й задоволення від роботи на  уроці.А зараз ми повернемось до початку нашого уроку.  Чи не щаслива людина від результатів своєї роботи?

 Адже, увесь урок наш пройшов  у розгадці  таємничого, невпізнаного і попереду у вас - безліч незвіданих доріг, задач, які ви будете з наполегливістю  розв’язувати

VІІІ. Надання та пояснення домашнього завдання.

Опрацювати матеріал конспекту, вивчити терміни, зробити висновок про визначну роль спадкового апарату клітини

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема: Поняття про ген

Мета:

освітня: розширити знання учнів про генетику як науку, ознайомитись з історією розвитку генетики, поглибити знання про видатних вчених – генетиків, розглянути основні генетичні поняття та закономірності, звернути увагу на методи генетичних досліджень;

розвивальна:розвинути уміння учнів аналізувати, порівнювати, робити висновки; сформувати практичні уміння і навички учнів розкривати загальне і особливе, стисло та грамотно висловлювати свої міркування та обґрунтовувати їхню правильність; розвинути образне мислення, просторові уявлення, пізнавальну активність, творчі здібності учнів;

виховна: виховувати бережливе ставлення до живих організмів планети та гордість за досягнення генетичної науки; виховувати уважність, зібраність, спостережливість; формувати такі якості особистості, як відповідальність, організованість, дисциплінованість.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Міжпредметні зв’язки: історія, медицина.

Матеріали та обладнання: схеми, малюнки, таблиці, комп’ютер.

Основні поняття та терміни: генетика, спадковість, мінливість, ген, алель ні гени, домінантна і рецесивна ознаки, генотип, фенотип, гомозигота, гетерозигота.

Хід уроку

«Єдиний шлях, що веде до знання – це діяльність»

Б.Шоу

I.Організаційний момент

Викладач. Є три речі, які ніколи не повертаються назад – час, слово і можливість. Тому давайте не гаяти часу, обирати слова і не втрачати жодної можливості.

II. Актуалізація опорних знань

Бесіда

4. Які властивості живих організмів ви знаєте?
5. Яку роль відіграють такі властивості живого, як спадковість і мінливість?
6. Яка наука вивчає явище спадковості і мінливості?

III. Мотивація навчальної діяльності

Викладач. У 1914 році в Англії ремонтували собор. Роботами керував нащадок першого герцога ШрусберіТальбота, якого поховали у цьому соборі у 1453 році. Джон Табольт воював проти Жанни Дарк і помер від ран. Це відома історична особа. Чотирнадцять поколінь відділяли лицаря XVстоліттявідйогонащадків початку XX ст. Нащадок відкрив гробницю. Те, що в ній лежав Тальбот, не викликало сумнівів. На його кістках були ушкодження, які свідчили про рани, згадані літописцями Столітньої війни. Але як нащадок може довести, що це його предок? І тут виявився неспростовний доказ спорідненості, надійніший, аніж досвідчені нотаріусом генеалогічні документи: на одному з пальців скелета дві фаланги пальців зрослися в одну. Нащадок порубаного французами герцога радісно простягнув свідкам, що були присутні під час розкриття гробниці, свою руку з розчепіреними пальцями. На тій же руці, що і у скелета, ті самі дві фаланги виглядали як одна. Їх зростив домінантний алель, фенотипічний прояв якого в медицині називають сімфалангією. То яка ж наука пояснює цей випадок? Чому вона така важлива? Саме про це ми поговоримо на сьогоднішньому уроці.

IV. Повідомлення теми і мети уроку

V. Вивчення нового матеріалу.

Я хочу пригадати такі слова «Генетика та ген  - це не тільки основа біології, але й філософія життя взагалі та медицини зокрема». Ми з вами повернемося до цих слів наприкінці уроку, коли ви насправді зрозумієте велич і знання цього вислову.

Судячи з археологічних даних, уже 6000 років тому люди зрозуміли , що деякі ознаки організму передаються із покоління в покоління.

На вавилонських глиняних табличках вказувались можливі ознаки при схрещування коней. Але залишалось незрозумілим, як можуть спадкові ознаки передаватись через такі дрібні частинки протоплазми – сперматозоїди та яйцеклітини, з яких потім утворюється новий організм.

Отже, давайте запишемо до вашого зошита основні дати які пов’язані з розвитком генетики та з розкриттям гена, та саме поняття гена.

1900 рік – виникла наука генетика.

1906 рік – Бетсон увів назву нової науки «генетика».

1909 рік – Иогансен запропонував термін «ген», як структурну одиницю спадковості.

Сучасні уявлення про ген

1.Ген – ділянка молекули нуклеїнової кислоти ( звичайно ДНК, іноді РНК), що містить інформацію про первинну структуру молекул білка або  певного типу РНК. Це елементарний носій спадкової інформації.

2. За своїми функціями гени неоднакові. Виділяють 2 групи генів:

ГЕНИ

 

структурні     регуляторні (акцепторні)

визначають структуру білків,  НК,  регулюють активність структурних генів,   що синтезуються в клітині                            цим контролюють процеснадходження

1.Білкові гени ( синтез  і – РНК)                 інформації від ДНК до і- РНК: визначають генів у про- та еукаріотів

2. Гени т-РНК     початок, швидкість і послідовність процесів

3. Гени р-РНК (ядерця)    синтезу РНК на матриці ДНК

 

Кластер – сукупність кількох генів на певній ділянці ДНК, кожний з яких кодує певний тип р-РНК.

Оперон – це ділянка ДНК , що складається із тісно зчеплених промотора, оператора, структурних генів і термінатора.

Екзони   - кодуючи ділянки гена, несуть інформацію про білок (5-10%)

Інтрони– некодуючи ділянки гена , тобто, неінформативні ділянки ДНК (не несуть інформацію про структуру білка) (90-95%)

Така інтронно-екзонна структура гена характерна тільки для еукаріотів, у бактерій їх немає.

 

Бесіда

Учні записують відповіді у зошит.

3. Чому діти схожі на своїх батьків (Спадковість – здатність живих організмів передавати наступному поколінню свої ознаки і властивості)
4. Чому діти не схожі на своїх батьків? (Мінливість – здатність живих організмів набувати нових ознак, відмінних від предків у процесі індивідуального розвитку).

Генетичний глосарій

Ген – це ділянка молекули ДНК, яка визначає спадкові ознаки організмів (у людини приблизно від 50 тис., до 100 тис. генів)

Генотип – сукупність усіх генів організму, що зумовлюють спадкові властивості.

Фенотип – сукупність внутрішніх і зовнішніх ознак організму.

Алельні гени – гени, що перебувають у різних станах, але займають те саме місце (локус) в хромосомах однієї пари (гомологічних хромосомах) та визначають різні стани певної ознаки (високий та низький зріст, руде чи чорне волосся, блакитні чи карі очі, овальна чи куляста форма плоду).

Домінантна ознака – це ознака, яка пригнічує іншу ознаку (карі очі, наявність ластовиння)

Рецесивна ознака – це ознака, яка пригнічується іншою ознакою (світле волосся, тонкі губи).

Гомозигота – організм, що має однакові алелі одного гена в гомологічних хромосомах (АА, аа)

Гетерозигота – організм, що має різні алелі одного гена в гомологічних хромосомах (Аа), тобто має альтернативні ознаки.

Ген як одиниця генетичної інформації забезпечує такі функції: • зберігання спадкової інформації; • керування біосинтезом білків та інших сполук у клітині; • редуплікації ДНК і РНК (подвоєння генів під час поділу); • репарації (відновлення) пошкоджених ДНК і РНК; • забезпечення спадкової мінливості клітин і організмів; • контроль за індивідуальним розвитком клітин і організмів; • явище рекомбінації. Клітини функціонують завдяки скоординованій дії генів. Так, у геномі людини у виконанні функцій бере участь різна кількість генів: синтез РНК і білків - 22 %, обмін (метаболізм) - 17 %, клітинний поділ – 12 %, клітинні сигнали -12%, захист клітини -12%; клітинні структури - 8 %. Гени утворюють функціональні групи, які забезпечують синтез первинного продукту: ферментів, модуляторів функцій білків, рецепторів, транскрипційних факторів, внутрішньоклітинного матриксу, позаклітинного матриксу, трансмембранних переносників, гормонів, імуноглобулінів. Найбільшу функціональну категорію складають гени, які кодують утворення ферментів (31 % загального числа), на частку модуляторів функції білків припадає 13,6% генів, на інші категорії - менше 10 % загального числа генів.