Открытый урок по биологии Тема: «Взаимодействие генов. Множественное действие генов» 11 класс

Открытый урок по биологии

Тема: «Взаимодействие генов. Множественное действ$ие генов».

(11 класс)

Учитель: Заболотская С.В.

Задачи.

Образовательные:

$-активизировать знания учащихся о полном и неполном доминировании, наследовании групп крови человека;

-познакомить учащихся с видами взаимодействия аллельных и неаллельных генов;

$-дать представление о множественном действии генов;

-ввести следующие понятия: «кодоминирование», «полимерия», «множественное действие генов»;

-закрепить полученные знания в ходе выполнения заданий различного типа;

$ -продолжить практику решения задач по генетике (на неполное доминирование и полимерию).

Развивающие:

-продолжить работу по развитию ОУУН (учебно-интеллектуальных, учебно-коммуникативных и т.д.);

-развитие психических познавательных процессов (внимание, восприятие и т.д.);

-отработка навыков решения задач по генетике (правила записи, алгоритм действий и т.д.).

Воспитательные:

-развитие познавательного интереса к предмету;

$-способствовать повышению мотивации учения;

-создание условий для развития и саморазвития личности учащихся.

Тип урока. Изучение нового учебного материала.

Методы обучения:

$

-объяснительно – иллюстративные;

-репродуктивные.

Формы организации познавательной деятельности учащихся:

фронтальная, индивидуальная , групповая/парная.

Оборудование:

-тексты заданий и задачи (раздаточный материал$) – по 1 на парту;

$-рисунки для демонстрации (по группам крови и полимерии);

-схема «Множественное действие генов» (раздаточный материал) – по 1 каждому ученику (для работы на уроке и домашней подготовки);

-карточки для групповой/парной работы по полимерии;

-на доске: тема урока; выражение «Ген определяет проявление признака» (закрыто); краткое условие задачи 1а (закрыто); домашнее задание;

-компьютер, проектор, экран, презентация «Взаимодействие генов» (смотри отдельно).

Ход урока.

1.Организационный момент (построе$ние, приветствие, подготовка рабочего места, настрой на работу…).

2.Постановка целей.

Учитель. В организме могут присутствовать сотни тысяч генов, каждый из которых определяет развитие какого-то признака, независимо от других. Однако между различными генами существуют разные типы взаимодействия, обусловленные сложными отношениями как между аллельными, так и между неаллельными генами. Об этом мы и будем говорить сегодня на уроке. Обсудим также способность гена оказывать влияние на работу других генов и формирование большого коли$чества признаков.

Записываем тему урока (она записа$на на доске)

3.Изучение нового материала (на основе актуализации ЗУН учащихся в сочетании с первичным закреплением и частным обобщением)

а) Взаимодействие аллельных генов.

Учитель. Начнем с взаимодействия аллельных генов, тем более что это нам знакомо, хотя и несколько в иной плоскости.

Задание 1.Предлагаются 2 генетические схемы (желательно с рисунками растений).

Полное доминирование Неполное д$оминирование

А – желтые семена А – красные цветки

а – зеленые семена а – белые цветки

Р ♀ АА × ♂ аа Р ♀ АА × аа

жел. зел. крас. бел.

F1 Аа F$1 АА

жел. розовые

F2 АА : 2Аа : аа F2 АА : 2Аа : аа

жел. жел. зел. крас. роз. Бел.

Расщепление по фенотипу: 3:1 Расщепление по феноти$пу: 1:2:1

Учитель. В том и в другом случае (« А» и «Б» ) скрещиваются две гомозиготы (доминантная и рецессивная). Объясните, почему в случае с « горохом» гибриды первого поколения по фенотипу точно соответствуют одному из родителей. А в случае с «ночной красавицей» у гибридов первого поколения проявился совершенно другой признак, не соответствующий ни одному из родителей.

Дополнительный вопрос (по необходимости). Как ведут себя в гетерозиготе аллели «А» и «а» по отношению друг к другу?$

Записываем.

1.Взаимодействие аллельных генов.

1.Полное доминирование.

Пример: окраска семян гороха.

2.Неполное доминирование.$

Пример: окраска цветков ночной красавицы. В гетерозиготе (Аа) доминантная аллель (А) подавляет проявление рецессивной (а) полностью при полном доминировании и не полностью – при неполном доминировании. (Вторую часть определения сначала попросить учащихся подробно сформулировать устно, а затем кратко записать).

Вопрос. Вспомните, как ещё называется неполное доминирование?

$Учитель. Действительно, другое название «неполного доминирования» – «промежуточный характер наследования» и многие воспринимают это буквально как в случае с ночной красавицей (белые × красные → розовые). Но это далеко не так. Примеры:

-а$ндалузские куры (АА – черное оперение, аа – белое, а Аа – голубое);

-норка (АА – темный мех, аа – белый, а Аа – светлая окраска с темным крестом);

-лошадь (АА – белая масть, аа – гнедая, а Аа – золотисто – желтая).

$ Сделайте вывод. (У гибридов F1 появляется новый признак, не характерный для родителей).

Записываем. Решение задач на неполное доминирование (сочетание фронтальной и индивидуальной работы).

Задача 1.Определите, какие волосы и цвет глаз могут быть у детей, если:

а) у матери прямые волосы и голубые глаза, у отца – курчавые волосы и карие глаза (гетерозигота);$

б) у матери волнистые волосы и серые глаза, у отца – прямые волосы и карие глаза (гомозигота);

в) у обоих родителей волнистые волосы, у матери карие глаза (гомозигота), а у отца – голубые.

( пункт а) – краткое условие заранее было написано на доске, задачу решаем вместе с классом, а один ученик – у доски; пункт б) – все вместе, но с большей долей самостоятельности, а один ученик – у доски; пункт в) – предлагается 3-4 учащимся на дополнительную оценку по их желанию или по усмотрению учителя).

Учитель. На примере наследования групп крови у человека рассмотрим ещё один тип взаимодействия аллельных генов.

$Рисунок 1: А В О

Вопросы к рисунку.

$1.Сколько аллелей, определяющих группы крови, известно у иммуногенетического гена « I»? Назовите их.

2.Какое сочетание аллелей дает четвертую группу крови?

3.Дайте характеристику данному генотипу.

Рисунок 2: КОдоминирование$: А В

В данном случае наблюдается совместное участие обоих доминантных аллелей (А и В) в определении признака, то есть четвертой группы крови. Такое проявление взаимодействия аллельных генов называется кодоминированием (от латинского «со» – «с», «вместе»). Вспомните: КОэволющия, Кооперация.

$

б) Взаимодействие неаллельных генов.

Записываем. Взаимодействие неаллельных генов.

Учитель. Рассмотрим на примере кожи человека.

Доклад ученика

Наследование окраски кожи у человека.

$Альбинизм (от латинского «albus» – белый) – это отсутствие нормальной пигментации (окраски) покровов. Он встречается у представителей различных царств живой природы. Вот несколько примеров .

Среди людей также встречаются альбиносы, но довольно редко (приблизительно 1/20, а то и на 40000 человек). У них белые волосы, очень светлая кожа, розовая или светло – голубая радужка глаз. Эти люди гомозиготны по рецессивному гену «а», доминантная аллель которого «А» отвечает за в$ыработку в организме пигмента меланина. С помощью меланина кожа, волосы и глаза у человека приобретают окраску .

Но оказывается, что у человека образование и распределение меланина зависят и от ряда других генов. Например, доминантный ген «F» вызывает пятнистое скопление меланина, то есть то, что мы называем веснушками. А другой доминантный ген «Р» вызывает нарушение пигментации, из-за чего отдельные участки кожи (иногда довольно большие) остаются светлыми, непигментированными.

Ряд других генов влияет на количество меланина в организме человека, обеспечивая различные оттенки цвета кожи, волос, глаз.

Учитель. Различия в цвете кожи представителей негроидной и европеоидной рас определяются д$вумя парами генов (т.е. всего 4), влияющих на количество меланина . Такое взаимодействие генов называют полимерией (однозначное действие генов).

Записываем.

Полимерия – интенсивность проявления признака зависит от числа доминантных генов в генотипе.

Примеры:

-две пары генов определяют различия в цвете кожи человека (таблицу со слайда перенести в тетрадь);$

-рост человека определяется 10 парами генов (чем больше доминантных генов в генотипе, тем ниже человек).

Вопрос. Чей рост больше? Ответ поясните.

Рисунок 3: ссСсссССсс… и ССссСсСсСс…

$Задание 2 (сочетание фронтальной и групповой/или парной работы).

Вопросы для класса.

1.Определить цвет кожи (фенотип) по генотипу. Ответ поясните.

а) ААвв, АаВВ, ааВв;

$2. Чья кожа темнее. Ответ поясните.

б) ААВВ, АаВв, ааВв, аавв;

в) ААвв, АаВв, ааВВ (вопрос с подвохом).

Карточка для гру$ппы/или пары «сильных» учащихся.

-Если негритянка и белый мужчина имеют детей, то в какой пропорции можно ожидать появление в потомстве негров, белых и мулатов?

-Если два мулата имеют детей, то можно ли ожидать в потомстве негров, белых и мулатов?

Задача 2. Определите возможные ф$енотипы детей, если:

а) мать имеет темную кожу, а отец – смуглую;

б) мать имеет светлую кожу, а отец – черную.

(задача решается фронтально, а 2 ученика – у доски)

Схема «Взаимодействие генов»

(раз$дается каждому ученику для обобщения рассмотренного материала, для использования в следующей части урока и домашней подготовки)

———————————————————————————————————————

$ Ген 2

Взаимодействие генов ↓

Ген 1→ один признак

аллельных неаллельных

Ген 3

1.Полное доминирование 1.Полимерия (однозначное действие генов)

2.Неполное доминирование 2.Комплементарное взаимодействие генов –

3.КОдоминирование – совместное участие для развития нового признака необходимо обеих доминантных аллелей в определении одновременное присутствие двух

$признака (4 группа крови – АВ) в доминантных неаллельных генов.

гетерозиготе. 3.Эпистаз – подавление действия одного

гена другим, неаллельным (доминантным

или рецессивным).

Множественное действие генов.$

Ген 1 → признак

$ Один ген → Ген 2 → признак

Ген 3 → признак

ФЕНОТИП = ГЕНОТИП + СРЕДА

—————————————————————–$—————————————————————————

Учитель. Конечно, типов взаимодействия генов больше, чем мы рассмотрели сегодня на уроке. Смело можно прибавить ещё как минимум два: комплементарное взаимодействие генов и эпистаз (дать краткую характеристику с использованием примера и краткой схемы). Но это подробно мы будем проходить в старших классах. Обобщённую схему, отражающую суть взаимодействия генов, вы видите справа вверху. Поясните ее (несколько генов – аллельных и неаллельных – определяют развитие какого-то одного признака организма).

в) Множественное действие генов.

Учитель. А теперь ещё об одном любопытном явлении в генетике $– множественном действии генов. Начнем с примера.

Вопрос. У человека есть ген, который определяет рыжую окраску волос. Этот же ген обусловливает ещё два признака. Попробуйте их назвать (более светлая окраска кожи и веснушки) – смотри слайд 8.

К схеме на слайде 9. В данном случае один и т$от же ген может влиять на формирование целого ряда признаков организма, что характерно для большинства генов (продукты транскрипции любого гена могут быть использованы в различных переплетающихся друг с другом процессах развития и роста).

Подписываем в схеме «Множественное действие генов» конкретный пример с рыжими волосами, светлой кож$ей и веснушками.

Учитель. Ещё один пример.

Доклад ученика

Синдром Марфана.

Дефект одного из генов, влияющих на формирование соединительной ткани, у человека приводит к развитию синдрома Марфана, описанного в 1896 году. Эта болезнь характеризуется поражением опорн – двигательного аппарата и внутренних органов (особенно сердечно – сосудистой системы), что в конечном ит$оге довольно быстро приводит к смерти. К счастью синдром Марфана встречается довольно редко (приблизительно у 1 человека из 50000). А людей, у которых этот синдром проявляется не со всей жестокостью, доживают до зрелых лет. Единственная компенсация, которую люди с синдромом Марфана получают от судьбы за свой порок – это повышенное содержание адреналина в крови. Это способствует появлению у некоторых лиц особой силы духа и умственной одаренности, делает их невероятно работоспособными.

Синдромом Марфана страдали несколько всемирно известных и удивительно талантливых личностей $(смотри слайд 11)

-Шарль де Голль (один из президентов Франции);

-Авраам Линкольн (один из президентов США);

-Корней Чуковский (любимый детьми автор «Мухи-цокотухи» и «Мойдодыра»);

-и не менее любимый, великий Ганс Христиан Андерсен.

$ Характерным является их внешний вид. Вот как современники описывали Андерсена:

«Он был высок, худощав и крайне своеобразен по осанке и движениям. Руки и ноги его были несоразмерно длинны и тонки, кисти рук широки и плоски, а ступни ног таких огромных размеров, что ему, вероятно, не приходились беспокоиться, что кто-нибудь подменит его калоши. Нос его был несоразмерно велик, и как-то особенно выдавался вперед. Такой тип лица называют «птичьим».

И еще об одном нескладном, необычайно талантливом итальянском скрипаче (звучит музыка $Паганини или любая, но скрипичная). Кто это? Совершенно верно. Это Никколо Паганини.

Посмотрите на эти руки «Тонкие, «паучьи», сверхгибкие, с подвижными суставами и невероятной длины пальцы ».

Это чисто структурная (морфологическая) особенность рук позволила ему творить со скрипко$й настоящие чудеса. Так что, скорее всего, своими техническими возможностями (но не музыкальной одаренности) он обязан редкому генетическому отклонению и его множественному действию.

4. Обобщение ЗУН учащихся.

$Открываем надпись на доске: «Ген определяет развитие признака»

Вопрос. Знакомая формулировка. Как бы вы отнеслись к этому выражению сейчас? Лично мне оно кажется достаточно условным. Подтвердите или опровергните его (выслушать несколько мнений учащихся).

Учитель. Отношения между генами и проявлением признака гораздо сложнее, чем это кажется на первый взгляд. Они зависят от расположения генов в хромосоме и от их поведения в мутациях, от взаимосочетания аллельных и неаллельных генов и, наконец, от воздействия окружающей среды (об этом мы ещё будем говорить на последующих уроках). Например, в темноте клубень картофеля не образует хлорофилл, несмотря на наличие соответствующих генов. Однако стоит вынести клубень картофеля на свет$, и гены проявят себя. И последнее. Посмотрите на схему «Фенотип = генотип + среда».

Вопрос. Как вы ее понимаете?

$Учитель. Верно. Фенотип, то есть проявление признака – это результат взаимодействия генотипа, то есть совокупности всех генов организма и окружающей среды (данной, конкретной, возможно меняющейся). Генотип в разнообразных условиях способен реализовываться различным образом, что повышает шансы организма на выживание.

5.Подведение итогов работы учащихся на уроке.

$6.Домашнее задание (на доске): выучить по тетради, составить 1 задачу на кодоминирование и 1 на полимерию.

Еще записи

Leave a Comment