Уроки по биологии на тему "Генетика"

Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Ряжский технологический техникум» Конспект урока по биологии на тему « Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости организмов »( для студентов 1 курса, обучающихся по профессиям СПО) преподаватель биологии Эктова Е. Ю. Конспект урока по биологии на тему « Генетика – наука о закономерностях наследственности и изменчивости организмов » Цель: изучить основы генетики и 1, 2 законы Г. Менделя. Задачи: Образовательные: сформировать понятие о генетике как науке, истории ее развития, задача х и основны х метода х; раскрыть понятия генотип, фенотип, аллельные, доминантные и рецессивные гены, гом о- и гетерозигота; познакомить обучающихся с видами скрещиваний, генетической символикой; раскрыть сущность 1 и 2 законов Г. Менделя. Воспитательные: продолжить воспитание культуры умственного труда, умения слушать, работать в коллективе, умени я анализировать, составлять план и пользоваться им, вести конспект; вести диалог, выступать с докладами; Развивающие: продолжить развивать умения и навык и систематизировать изученный по теме материал, анализировать, сравнивать, рационально решать полученны е задания; с пособствовать развитию исследовательской деятельности; п родолжить развивать куль туру речи, логическое мышление. Тип урока: изучение нового материала Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран, карточки с тестовыми заданиями и дифференцированными заданиями, портрет Г. Менделя. Методы: С ловесные( рассказ, беседа, сообщение) Практические( выполнение разноуровневых и тестовых заданий самостоятельно и у доски) Наглядные( демонстрация презентации, портрета Г. Ме н деля) План урока( циклограмма) : Организационный момент( 1- 2 мин) Изучение нового материала( 2 7- 28 мин) Сообщение обучающегося( 5 мин) Рассказ учителя с демонстрацией презентации( 2 2- 23 мин) Закрепление изученного материала( 1 0 мин) Самостоятельно е выполнение разноуровневых заданий( 5 мин) Работа у доски( 5 мин) Итог урока: комментирование оценок, домашнее задание( 1 мин) Ход урока: Организационный момент( приветствие, отсутствующие) . Изучение нового материала Учитель: На прошлом занятии вы закончили изучение темы « Размножение и индивидуальное развитие организмов ». Изучая этот раздел, вы узнали, что все живые организм ы переда ют определенные признаки из поколения в поколения. Вспомните, как называется эт а с пособность? Ответы обучающихся Учитель: Наследственность – это способность организмов передавать признаки из поколения в поколения. Рассматривая процесс полового размножения, мы выяснили, что потомки не являются точными копиями родителей и изменяются под влиянием окружающей среды. Вспомните, как называется эта способность организма? Ответы обучающихся Изменчивость – это способность организмов приобретать новые признаки. Сегодня вы начинаете изучать следующий раздел общей биологии «Генетику». Цель урока: изучить основы и законы генетики. Генетика – наука о наследственности и изменчивости. ( Запись в тетрадь) Генетика рассматривает носители наследственности – хромосомы и гены. Эта наука увлекает своей логикой, загадочностью явлений, практической значимостью открытий, захватывающим духом перспектив. Генетика – относительно молодая наука. У нее есть официальный год рождения – 1900. Обычно науки не имеют столь точной даты, но рождение генетики связано с исследованиями не скольких ученых. О том, кто был основоположником этой науки вы узнаете из сообщения. Сообщение обучающегося на тему « Грегор Мендель». Учитель: Как и любая наука, генетика име ет свои задачи, методы и основные понятия. Задачами генетики являются: ( Запись в тетрадь) 1) исследование механизмов хранения и передачи генетической информации; 2) исследование механизма реализации этой информации в процессе их индивидуального развития; 3) исследование типов, причин и механизмов изменчивости всех живых существ; 4) исследование взаимосвязи процессов наследственности, изменчивости. Методы генетики: ( Запись в тетрадь) Основной метод генетики – гибридологический( скрещивание определенных организмов и анализ их потомства, этот метод использовал Г. Мендель) . Гибридологический метод не подходит для человека по морально- этическим соображениям, а так же из- за малого количества детей и позднего полового созревания. Поэтому для изучения генетики человека применяют косвенные методы. Генеалогический – изучение родословных. Позволяет определить закономерности наследования признаков. Близнецовый – сравнение близнецов, позволяет изучать модификационную изменчивость( определять взаимодействие генов и среды) . Цитогенетический – изучение под микроскопом хромосомного набора – числа хромосом, особенностей их строения. Позволяет выявлять хромосомные болезни. Основные понятия: ( Запись в тетрадь) Ген — структурная и функциональная единица наследственности, контролирующая развитие определенного признака или свойства. Гаметы  ( от греч. « г аметес » – супруг) – половая клетка растительного или животного организма, несущая один ген из аллельной пары. Генотип — совокупность генов организма. Фенотип — совокупность всех внешних и внутренних признаков организма. Аллели( аллельные гены)  — разные формы одного гена, расположенные в одинаковых точках( локусах) парных гомологичных хромосом. Аллельные гены могут быть доминантными или рецессивными. Аллель, которая в присутствии другой всегда проявляется в форме кодируемого ею состояния признака, называется- доминантной, а та, что не проявляется- рецессивной. Рецессивный ген — аллель, определяющий развитие признака только в гомозиготном состоянии; такой признак будет называться рецессивным. Доминантный ген — аллель, определяющий развитие признака не только в гомозиготном, но и в гетерозиготном состоянии; такой признак будет называться доминантным. Гомозигота  ( от греч. « гомос » – одинаковый и зигота) – зигота, имеющая одинаковые аллели данного гена( АА или аа- о ба доминантные или оба рецессивные) .   Гетерозигота  ( от греч. « г етерос » – другой и зигота) – зигота, имеющая два разных аллеля по данному гену( Аа, Вb) ; в этом случае один из генов является доминантным, другой — рецессивным. Символика( Запись в тетрадь) Для обозначения скрещивания принята следующая символика. Родители обозначаются латинской буквой Р( Parents — родители) , затем рядом записывают их генот ипы. Женский пол обозначают сим волом ♀( зеркало Венеры) , мужской — ♂( щит и копье Марса) . Между родителями ставят знак «х», обозначающий скрещивание. Генотип женской особи пишут на первом месте, а мужской-  на втором. Первое по коление обозначается F 1  ( Filli — дети) , второе поколение — F 2  и т. д. Рядом приводят обозначения генотипов потомков. ♀- женский организм ♂- мужской организм Х- знак скрещивания P- родительские организмы G- гамета( половая клетка) F1, F2- дочерние организмы первого и второго поколения А, В, С. . . - гены, которые кодируют доминантные признаки а, b, с. . . - аллельные им гены, которые кодируют рецессивные признаки АА, ВВ, СС. . . - генотипы особей, гомозиготных по доминантному признаку Аа, В b, Сс. . . - генотипы гетерозиготных особей аа, bb, сс. . . - генотипы рецессивных особей Виды скрещиваний( Запись в тетрадь) Моногибридное скрещивание- скрещивание родительских форм, отличающихся друг от друга по одной паре изучаемых контрастных признаков, которые передаются по наследству. Дигибридное скрещивание – скрещивание родительских форм, отличающихся друг от друга по двум парам изучаемых признаков. Полигибридное скрещивание- скрещивание родительских форм, отличающихся друг от друга по 3 и более пар ам изучаемых контрастных признаков, которые передаются по наследству. Законы Г. Менделя( Запись в тетрадь) Для своих первых экспериментов Мендель выбирал растения двух сортов, четко различавшихся по какому – либо признаку, например по окраске семян растений гороха. Растения, различающиеся по одной паре альтернативных признаков, Мендель выращивал на протяжении ряда поколений. Семена от желтых горошин всегда давали растения с желтыми горошинами, а семена с зелеными горошинами давали растения с зелеными горошинами. Р ♀ АА( желтый) Х ♂ аа( зеленый) ↓ G А ↓ а F1 Аа( желтый) Закон единообразия гибридов первого поколения – первый закон Менделя- при скрещивании двух организмов, относящихся к разным чистым линиям, отличающихся друг от друга по одной паре альтернативных признаков, все первое поколение гибридов( F1) окажется единообразным и будет нести признак одного из родителей. Полученные гибриды F 1 Грегор Мендель скрестил между собой и во втором поколении получил потомки с желтыми и зелеными семенами. F1 ♀ Аа Х ♂ Аа G А а ↓ А а ↓ F2 АА; Аа; Аа; аа. 3 части имели желтые семена; 1 часть – зеленые. Закон расщепления – второй закон Менделя- при скрещивании двух потомков первого поколения между собой( двух гетерозиготных особей) во втором поколении наблюдается расщепление в определенном числовом соотношении: по фенотипу 3: 1, по генотипу 1: 2: 1. Закрепление изученного материала Самостоятельное выполнение разноуровневых заданий: Тестовая работа по теме «Генетика как наука» I. Выберите один правильный ответ 1. Наука о наследственности и изменчивости А) биология Б) цитология В) генетика 2. Основоположником науки генетики является: А) Т. Морган; Б) Г. Мендель; В) Д. Менделеев 3.  Гибридами называют потомство, полученное в результате: А) самоопыления; Б) скрещивания; В) любого типа размножения Ответ 1 2 3 Установить соответствие 1. Гибридологический А изучение под микроскопом хромосомного набора 2. Генеалогический Б сравнение близнецов 3. Близнецовый В изучение родословных 4. Цитогенетический Г скрещивание определенных организмов и анализ их потомства Ответ 1 2 3 4 II I. Впишите подходящие по смыслу слова: Виды скрещиваний Родители отличаются Родители отличаются Родители отличаются по 1 паре признаков по 2 парам признаков по 3 и более парам признаков I V. Впишите подходящие по смыслу термины вместо пропусков: _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ — структурная и функциональная единица наследственности, контролирующая развитие определенного признака или свойства. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ – половая клетка растительного или животного организма, несущая один ген из аллельной пары. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ — совокупность генов организма. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ — совокупность всех внешних и внутренних признаков организма. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ — разные формы одного гена, расположенные в одинаковых точках( локусах) парных гомологичных хромосом. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ — аллель, определяющий развитие признака только в гомозиготном состоянии; такой признак будет называться рецессивным. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ — аллель, определяющий развитие признака не только в гомозиготном, но и в гетерозиготном состоянии; такой признак будет называться доминантным. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ – зигота, имеющая одинаковые аллели данного гена( АА или аа- о ба доминантные или оба рецессивные) .  _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ – зигота, имеющая два разных аллеля по данному гену( Аа, В b) ; в этом случае один из генов является доминантным, другой — рецессивным. Ключи: Выберите один правильный ответ 1 2 3 В Б Б Установить соответствие 1 2 3 4 Г В Б А III. Впишите подходящие по смыслу слова: Виды скрещиваний поли гибридное ди гибридное моногибридное IV. Впишите подходящие по смыслу термины вместо пропусков: ГЕН — структурная и функциональная единица наследственности, контролирующая развитие определенного признака или свойства. ГАМЕТА – половая клетка растительного или животного организма, несущая один ген из аллельной пары. ГЕНОТИП — совокупность генов организма. ФЕНОТИП — со вокупность всех внешних и внутренних признаков организма. АЛЛЕЛИ — ра зные формы одного гена, расположенные в одинаковых точках( локусах) парных гомологичных хромосом. РЕЦЕССИВНЫЙ ГЕН — аллель, определяющий развитие признака только в гомозиготном состоянии; такой признак будет называться рецессивным. ДОМИНАНТНЫЙ ГЕН — аллель, определяющий развитие признака не только в гомозиготном, но и в гетерозиготном состоянии; такой признак будет называться доминантным. ГОМОЗИГОТА – зигота, имеющая одинаковые аллели данного гена( АА или аа- о ба доминантные или оба рецессивные) .   ГЕТЕРОЗИГОТА – зигота, имеющая два разных аллеля по данному гену( Аа, В b) ; в этом случае один из генов является доминантным, другой — рецессивным. Работа у доски  Какие типы гамет образует организм с генотипом АА  Какие типы гамет образует организм с генотипом аа  Какие типы гамет образует организм с генотипом Аа Итог урока: комментирование оценок, домашнее задание( работа с конспектом, изучение лекционного материала) Литература Общая биология. Учебник. Константинов В. М. , Рязанов Е. О. , Фадеева Е. О. 2008 Биология: поурочные планы/ авт. - сост. А. Ю. Гаврилова. - Волгоград: Учитель, 2006. Константинов В. М. , Рязанова А. П. Общая биология. Учебное пособие для СПО – М. , 2002 Областное государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «Ряжский технологический техникум» Конспект урока по биологии на тему « Практикум по решению генетических задач »( для студентов 1 курса, обучающихся по профессиям СПО) преподаватель биологии Эктова Е. Ю. Конспект урока по биологии на тему « Практикум по решению генетических задач » Цель: изучить способы решения генетических задач. Задачи: Образовательные: сформировать понятие о способах и алгоритме решения генетических задач на моногибридное скрещивание. Воспитательные: продолжить воспитание культуры умственного труда, умения слушать, работать в коллективе, умения анализировать, вести конспект. Развивающие: продолжить развивать умения и навыки систематизировать изученный по теме материал, анализировать, сравнивать, рационально решать зада чи; способствовать развитию исследовательской деятельности; продолжить развивать культуру речи, логическое мышление. Тип урока: урок- практикум Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран, карточки с текстами генетических задач. Методы: Словесные( объяснение, инструктаж по алгоритму решения задач) Практические( решение генетических задач самостоятельно и у доски) Наглядные( демонстрация схем скрещивания) План урока( циклограмма) : 1. Организационный момент( 1 мин) 2. Изучение нового материала( 28 мин) Рассмотрение алгоритма решения задачи( 5 мин) Решение генетических задач( 23 мин) 3. Закрепление изученного материала( 10 мин) Самостоятельное решение задач( 10 мин) 4. Итог урока: комментирование оценок, домашнее задание( 1 мин) Ход урока: Организационный момент( приветствие, отсутствующие) . Изучение нового материала Целеполагание. Цель: изучить способы решения генетических задач. Рассмотрение алгоритма решения задачи Алгоритм решения генетических задач Внимательно прочтите уровень задачи. Сделайте краткую запись условия задачи. Запишите генотипы и фенотипы скрещиваемых особей. Определите и запишите типы   гамет,  которые образуют скрещиваемые особи. Определите и запишите генотипы и фенотипы  полученного от скрещивания потомства. Проанализируйте результаты скрещивания. Для этого определите количество классов потомства по фенотипу и генотипу и запишите их в виде числового соотношения. Запишите ответ на вопрос задачи. Оформление задач Первым  принято записывать генотип женской особи, а затем – мужской( верная запись- ♀ ААВВ   х  ♂ аавв;  неверная запись  - ♂ аавв   х  ♀ ААВВ) . Гены одной аллельной пары всегда пишутся рядом  ( верная запись – ♀ААВВ; неверная запись ♀АВАВ) . При записи генотипа, буквы, обозначающие признаки, всегда пишутся в алфавитном порядке, независимо, от того, какой признак – доминантный или рецессивный – они обозначают( верная запись- ♀ ааВВ  ;   неверная запись- ♀   ВВаа) .   Если известен только фенотип особи, то при записи её генотипа пишут лишь те гены, наличие которых бесспорно.     Ген, который невозможно определить по фенотипу, обозначают значком «_ »  ( например, если жёлтая окраска( А) и гладкая форма  ( В) семян гороха –  доминантные признаки, а зелёная окраска( а) и морщинистая форма( в) – рецессивные, то генотип особи с жёлтыми морщинистыми семенами записывают следующим образом:   А_ вв) . Под генотипом всегда пишут фенотип. Гаметы записывают, обводя их кружком  ( А) . У особей определяют и записывают типы гамет, а не их количество      верная запись                                                        неверная запись             ♀ АА                   ♀ АА                 А               А          А   8.   Фенотипы и типы  гамет пишутся строго под соответствующим    генотипом.   9.     Записывается ход решения задачи с обоснованием каждого вывода  и полученных результатов.   1 0.  Результаты скрещивания всегда носят   вероятностный характер   и выражаются либо в процентах, либо в долях единицы( например, вероятность образования потомства, восприимчивого к головне, 50% , или  ½.  Соотношение классов потомства записывается в виде формулы расщепления  ( например, жёлтосеменные и зелёносеменные растения в соотношении 1: 1) . Решение задач на моногибридное скрещивание Задача 1. У томата гладкая кожица плодов доминирует над опушенной. Гомозиготная форма с гладкими плодами скрещена с растением, имеющим опушенные плоды. В F 1 получили 54 растения, в F 2 – 736. Сколько типов гамет может образовывать растение с опушенными  плодами? Сколько растений F 1 могут быть гомозиготными? Сколько растений F 2 могут иметь гладкие плоды? Сколько растений F 2 могут иметь опушенные плоды? Сколько разных генотипов может образовываться в F 2? Объект: томат. Признак: кожица плодов А – гладкая а – опушенная Решение: 1. Записываем схему скрещивания. В задаче сказано, что скрещивают гомозиготное растение с гладкими семенами, значит его генотип АА, опушенного растения – аа. 2. Записываем скрещивание потомков F 1. 3. Проводим анализ скрещивания. В F 2   произошло расщепление: по генотипу – 1( АА) : 2( Аа) :   1( аа) ; по фенотипу 3( желтосеменные растения) : 1( зеленосеменные растения) . 4. Отвечаем на вопросы задачи. 1) Растения с опушенными плодами дает один тип гамет, т. к. его генотип гомозигота по рецессивному признаку. 2) Все растения F 1   гетерозиготны. Поэтому количество гомозиготных растений с опушенными плодами в F 1 – 0. 3) В С – 736 растений. Растения с гладкими плодами имеют генотип АА и Аа. Они составляют 3/ 4 от общего количества растений – 736: 4* 3=   552. 4) Растения с опушенными плодами составляют? от общего числа в F 2, т. е. 736: 4= 184. 5) В F 2 произошло расщепление по генотипу в соотношении 1: 2: 1, т. е. в F 2 3 разных генотипа. Ответ: 1) 1;     2) 0;     3)   552;    4) 184;    5) 3. Задача 2. Черный цвет щетины у свиней доминирует над рыжим. Какое потомство следует ожидать от скрещивания черной свиньи с генотипом FF и черного хряка с генотипом Ff? Объект: свинья. Признак: цвет щ е тины F – черный f – рыжий Решение: Ответ: все потомство имеет черный цвет щетины. Задача 3. Нормальный слух у человека обусловлен доминантным геном S, а наследственная глухонемота определяется рецессивным геном s. От брака глухонемой женщины с нормальным мужчиной родился глухонемой ребенок. Определите генотипы родителей. Объект: человек. Признак: слух S – норма s – глухонемота наследственная Решение: Р    глухонемая х норма F 1                  глухонемой У ребенка проявился рецессивный признак, значит его генотип ss. В генотип ребенка одна аллель пришла из материнского организма, а вторая – из отцовского. У матери по условию проявился рецессивный признак. Поэтому её генотип ss. У отца нормальный слух, значит одна аллель у него доминантная, а другая рецессивная, которую он передал ребенку. Ответ: генотипы родителей   ss и Ss. Задача 4. От скрещивания комолого быка айширской породы с рогатым коровами в F 1 получили 18 телят( все комолые) , в F 2 – 95. Каково количество комолых телят в F 2? Объект: корова. Признак: наличие рогов D – комолые d – рогатые Решение: 95* 3/ 4= 71, 5= 72 комолых телят Ответ: 72 комолых телят в F 2. Самостоятельное решение задач Задача № 1: Желтая окраска семян гороха преобладает над зелёной. Какое потомство можно ожидать при данном скрещивании, если оба родителя гомозиготны? 1. По условию задачи записывают краткую запись Например: А- жёлтая окраска семян гороха а- зелёная 2. При написании генотипов и фенотипов скрещиваемых особей сначала записывают знак родителей –Р, генотип женской особи, а затем – мужской Например: Р: ♀ АА   х   ♂ аа 3. Далее записывают типы гамет под генотипами особей( обводя их кружком) Например: гамет ы- ( А) ( а) 4. Совмещая гаметы записывают генотипы гибридов первого поколения Например: F1: Аа 5. Необходимо произвести анализ результата скрещивания по фенотипу и генотипу Например: по фенотипу: 100% все семена жёлтой окраски по генотипу: 100% гетерозиготы 6. Ответ задачи: Всё потомство будет с жёлтой окраской семян. Задача № 2. Какое потомство можно ожидать при скрещивании жёлтого гетерозиготного гороха с зелёным?     А- жёлтая окраска семян гороха а- зелёная Р: ♀ Аа   х   ♂ аа       гамет ы- ( А) , ( а) ( а) F1: Аа, аа по фенотипу: 1: 1 или 50% : 50% жёлты е- зелёные по генотипу: 1: 1 или 50% : 50% гетерозигот ы- гомозиготы 6. Ответ задачи: При скрещивании жёлтого гетерозиготного гороха с зелёным в потомстве будет расщепление 1: 1. Задача № 3 Какое потомство можно ожидать при скрещивании жёлтого гетерозиготного гороха между собой? А- жёлтая окраска семян гороха а- зелёная Р: ♀ Аа   х   ♂ Аа       гамет ы- ( А) , ( а) ( А) , ( а) F1: АА, Аа, Аа, аа по фенотипу: 3: 1 или 75% : 25% жёлты е- зелёные по генотипу: 1: 2: 1 или 25% : 50% : 25% 6. Ответ задачи: При скрещивании жёлтого гетерозиготного гороха между собой в потомстве будет расщепление 1: 2: 1. Итог урока: комментирование оценок, домашнее задание( решить задачи) 1. Правша женился на женщине – левше. Какое потомство можно ожидать от данного брака, если известно, что мужчина был гетерозиготным, а женщина- гомозиготной и владение правой рукой является доминантным признаком? 2. Какое потомство зайчат ожидать от скрещивания серого гомозиготного самца с белой гомозиготной самкой, если серый цвет – доминантный признак, а белый цвет рецессивный. Литература 1. Гончаров О. В. Генетика. Задачи. Саратов, издательство «Лицей», 2005 г. 2. Сборник задач по общей биологии с решениями для поступающих в ВУЗы, Болгова И. В. , 2006.