Мета:
Ознайомити з молекулярними основами виникнення змін в генетичному матеріалі і
їх зв'язку з принципами зберігання, передачі та реалізації спадкової
інформації, причинами мутацій.
Продемонструвати успіхи
сучасної науки у вирішенні питань, пов'язаних з розшифровкою спадкової
інформації та шляхи використання цих знань у вирішенні прикладних завдань
(формування природничо-наукової картини світу). Формувати навички
вирішення біологічних задач, що мають математичну або логічну основу (розрахункові
задачі).
Обладнання:
ком'ютерні презентації,ноутбук,схеми,
таблиці,підручник,робочий
зошит.
Основні поняття
і терміни:ген,генотип,фенотип,мутації,летальні мутації,стійкі
алелі,нестійкі алелі,аутосоми,гетерозигота,гомозигота.
Методи і прийоми:диспут,робота
в групах,пошуковий(підготовка повідомлень).
Тип урок: урок
вивчення нового матеріалу.
Форма
проведення: урок-диспут.
План уроку:
I.Організаційний
момент.
II.Етап мотивації пізнавальної діяльності.
III.Актуалізація опорних знань і вмінь.
IV.Проведення
диспуту.
V.Закріплення нового матеріалу.
VI.Підсумок уроку.
VII.Домашнє завдання.
Хід уроку.
Те, що я чую, я
забуваю
Те, що я чую і бачу, я трохи пам'ятаю
Те, що я чую, бачу й обговорюю, я починаю розуміти
Коли я чую, бачу, обговорюю та роблю, я здобуваю знання та навички.
Коли я передаю знання іншим, я стаю майстром
I.Організаційний
момент.
Казка Г.Х. Андерсена "Гидке
каченя" Проблемне питання: чому
з яйця, які насиджує качка, вивівся лебідь? Відповідь: яйце - запліднена яйцеклітина - в ній зберігається
спадкова інформація. Що є носієм інформації? (Хромосоми - гени). Роль -
передача спадкових ознак.
Клітина - хромосома - ген - ознака.
Здібності людини теж пояснює генетика - робота гена.
Іоган Себастьян Бах - композитор
XVIII століття, один з великої родини, де 11 поколінь володіли музичними
здібностями.
В Англії в графстві Шрюсбері
відомі спадкові випадки брахідактіліі - короткопалість - 14 поколінь поспіль .
Династія будинку Габсбургів мали
відвислу нижню щелепу - рот залишався відкритим - ця ознака передавалася з 14
століття - Імператор Карл XVI століття Альфонс іспанська XIX ст. Іноді це
спадкування порушується, виникають нові ознаки.
Таким,чином ми сьогодні
розглянемо чому виникають нові ознаки,які вони мають наслідки. Тема:
Мета:
III.Актуалізація опорних
знань і вмінь.
Давайте згадаємо
генетичні терміни,закони Грегора Менделя та що таке модифікаційна мінливість.
Для цього ми
поділимось на групи.кожна група одержує завдання.
Група:Генетичний
словник
Група Розв'язок
генетичних задач
Група Закони
Грегора Менделя
Група
Модифікаційна Мінливість
IV.Проведення
диспуту.
Презинтація 1
Мінливість — властивість живих організмів існувати в
різних формах.
Мінливість поділяють на спадкову (генотипічну)
і неспадкову. Модифікаційна мінливість виникає під впливом зовнішнього
середовища. Спадкова мінливість пов’язана із зміною генетичного матеріалу.Усі ознаки організмів можна умовно поділити на якісні та кількісні. Перші
встановлюються описовим шляхом (забарвлення шерсті, форма тіла, статеві
відмінності), другі визначаються шляхом вимірювання (несучість, маса насіння,
плодів, удій і т. д.). На розвиток кількісних ознак дуже впливає дія чинників
середовища, тоді як прояв якісних ознак практично повністю визначається генотипом.
Межі, в яких можлива зміна ознак у даного генотипу, називають нормою реакції.Неспадкова (модифікаційна) мінливість — мінливість, не пов’язана із зміною генотипу. Наприклад, у горностаєвих
кроликів біла шерсть виростає при підвищенні температури, чорна — при зниженні.
Зміни фенотипу, які не успадковуються, називаються модифікаціями. Спектр
модифікацій обмежений нормою реакції, яка відбиває генетичні межі
модифікаційної мінливості. Наприклад, все листя на одному дереві має один і той
самий генотип, але його розміри варіюють у певних межах залежно від
освітленості. Модифікаційні зміни мають пристосувальний характер. Завдяки
широкій нормі реакції підвищується ймовірність виживання організмів у мінливих
умовах існування.
У межах норми реакції модифікації ознаки утворюють безперервний ряд
поступових змін — від мінімальних до максимальних, які групуються навколо
деяких середніх значень. Якщо різні стани (варіації) ознаки упорядкувати за
збільшенням або зменшенням, вони утворять варіаційний ряд.
Спадкова (генотипна) мінливість
визначається генотипом і зберігається у ряді поколінь. Спадкову мінливість
поділяють на мутаційну і комбінативну.
(доповідь учнів )
Мутації — це якісні та структурні зміни генетичного
матеріалу, які передаються з покоління в покоління. Мутації мають неспрямований
характер і виникають випадково — будь-який ген може мутувати у будь-який
момент. Деякі чинники середовища — мутагенні чинники, мутагени — значно
підвищують частоту мутацій. Розрізняють ----фізичні
(іонізуюче випромінювання, ультрафіолет) . Найбільш ефективним фізичним мутагеном є
іонізуючі випромінювання. Проходячи крізь клітини, рентгенівські промені,
гамма-промені, ядерні частинки й інші іонізуючі випромінювання на своєму шляху
вибивають електрони із зовнішніх оболонок атомів або молекул, перетворюючи їх
на позитивно заряджені частинки. Іонізуюче випромінювання може вплинути на ДНК
як прямо, так і опосередковано, через іонізовані молекули й атоми інших
речовин. Уперше підвищення частоти спадкової
мінливості під впливом зовнішніх агентів виявили в 1925 р. мікробіологи Г. А.
Надсон і Г. С Філіппов. Прямий експериментальний доказ мутагенної дії
рентгенівських променів представив наприкінці 20-х років видатний американський
генетик Г. Меллер. Ним було створено методи врахування знову виникаючих
мутацій.
До фізичних мутагенів належить також ультрафіолетове
випромінювання, що було встановлено радянськими генетиками на початку 20-х
років. Однак його мутагенний ефект істотно менший, ніж у іонізуючих
випромінювань.
Ще більш слабкий ефект має підвищена температура, яка для
теплокровних тварин і людини майже не має суттєвого значення внаслідок сталості
температури їхнього тіла.
-----хімічні (іприт, етиленаміди, нітрофурани). Відомі кілька типів хімічних мутагенів, що
відрізняються будовою та механізмом дії. Хімічні мутагени викликають мутації
всіх типів. Хімічні мутагени
було відкрито пізніше за фізичні. Значний внесок у їхнє вивчення зробила
українська школа генетиків, очолювана академіком С.М. Гершензоном.
і біологічні (віруси) мутагенні чинники. Мутагени
універсальні, тобто вони можуть викликати мутації у будь-якого біологічного
виду. Дія мутагенних чинників неспрямована, один і той же чинник, діючи з
однаковою силою на генетично ідентичні організми, може викликати у них різні
зміни і, навпаки, різні мутагени можуть викликати у різних видів однакові
мутації.
За ступенем впливу на життєздатність
розрізняють такі типи мутацій:
1) корисні (підвищують життєздатність);
2) нейтральні (не змінюють життєздатності);
3) шкідливі (знижують життєздатність):
4)летальні (викликають загибель 100
% носіїв мутації);
5)напівлетальні (викликають
загибель 50—90 % носіїв);
6)сублетальні (загибель 10—50 % носіїв).
Мутагени посилюють інтенсивність
природного мутаційного процесу в 10—100 разів, а найпотужніші хімічні супермутагени
— у тисячі разів.
© Загальні
властивості мутагенів:
1) Універсальність, тобто здатність викликати мутації в усіх живих
організмах.
2) Відсутність нижньої межі мутаційної дії, тобто здатність
викликати мутації при дії в будь-яких малих дозах.
3) Неспрямованість мутацій, які виникають.
© Експериментальне одержання
мутацій. Відкриття мутагенних факторів, вивчення їхніх властивостей
створили передумову для їх практичного використання в селекційній практиці.
Завдяки штучному мутагенезу було винайдено більшість цінних сортів рослин і
штами мікроорганізмів.
Штучне одержання корисних мутацій має велике практичне значення
для селекції рослин, тварин і мікроорганізмів.
© Охорона людей від дії мутагенів. Незрідка мутації викликають у
людини й тварин відхилення від нормального розвитку й призводять до появи
різноманітних каліцтв, стають причиною багатьох важких спадкових захворювань.
Збереження природного рівня мутаційного процесу й охорона середовища існування
людини від дії мутагенних факторів — дуже важливе завдання. Заборона
застосування мутагенних факторів і оздоровлення середовища існування людини—умови,
необхідні для ефективного захисту геному людини.
Презинтація 2
1. Генні (точкові)
мутації — зміни нуклеотидної послідовності ДНК унаслідок
помилок реплікації. У результаті таких мутацій амінокислотна послідовність
білка, який кодується геном і, як наслідок, змінюються його властивості. 2. Хромосомні мутації —
зміни в структурі хромосом.(табл.1)
3. Геномні мутації —
зміна кількості хромосом.
Поліплоїдія
— кратне збільшення хромосомного набору.(табл..2)
Анеуплоїдія — зміна
кількості хромосом в одній або декількох парах.
Яке ж значення мутацій у природі та житті людини? Мутації є
основним джерелом спадкової мінливості - одного з факторів еволюції організмів.
Завдяки мутаціям з'являються нові алелі (їх називають мутантними). Більшість
мутацій шкідлива для живих істот, оскільки вони знижують їхню пристосованість
до умов існування. Проте нейтральні мутації за певних змін середовища існування
можуть виявитися корисними для організмів.
Мутації широко застосовують у селекції
рослин і мікроорганізмів, оскільки вони дають змогу збільшити різноманітність
вихідного матеріалу і тим самим підвишцти ефективність селекційної роботи.
Використовують мутації і для розроблення генетичних методів боротьби з
шкідниками сільського і лісового господарств, кровосисними комахами.
У лабораторних умовах на самців шкідливого
для людини виду діють мутагенними факторами (наприклад, рентгенівськими
променями), які впливають на статеві клітини. Внаслідок цього такі самці стають
нездатними до запліднення, їх випускають у природу, де вони паруються з
самками. Відкладені цими самками яйця - нежиттєздатні. Так, не забруднюючи
довкілля отрутохімікатами, можна достатньо ефективно знижувати чисельність
шкідливих і кровосисних видів.
У
чому суть закону гомологічних рядів спадкової мінливості? Закон гомологічних рядів спадкової мінливості
сформулював видатний російський генетик і селекціонер М.І. Вавилов. За цим законом, генетично
близькі види і роди характеризуються подібними рядами спадкової мінливості з
такою правильністю, що, вивчивши ряд форм у межах одного виду або роду, можна
передбачити наявність форм із подібним поєднанням ознак у межах близьких видів
або родів. При цьому, чим тісніші
родинні зв'язки між організмами, тим подібніші ряди їхньої спадкової
мінливості. Цю закономірність М.І. Вавилов встановив для рослин (мал. 74 ст.85),але вона виявилась універсальною для всіх
організмів. Генетичною основою цього закону є те, що ступінь історичної спорідненості організмів прямо пропорційний
кількості їхніх спільних генів. Тому і мутації цих генів можуть бути
подібними. У фенотипі це проявляється подібною мінливістю багатьох ознак у
близьких видів, родів й інших таксонів.Закон гомологічних рядів спадкової
мінливості пояснює спрямованість історичного розвитку споріднених груп організмів.
Спираючись на нього і вивчивши спадкову мінливість близьких видів, у селекції
планують роботу із створення нових сортів рослин і порід тварин з певним
набором спадкових ознак. У систематиці організмів цей закон дає можливість
передбачити існування невідомих науці систематичних груп (видів, родів тощо) з
певною сукупністю ознак, якщо форми з подібними поєднаннями ознак виявлено в
споріднених групах.
Валеопауза
V.Закріплення
нового матеріалу.
(заповнення таблиці )
VI.Підсумок уроку,оцінки
VII.Домашнє
завдання.
Параграф 16.17 прочитати,
на
високий рівень запитання
ст.86,82 ПОДУМАЙТЕ!!!
| 
-->
