Submitted by Антонина Васильевна Аксенова on Wed, 08/04/2015 - 15:30
1.ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Комбинированный урок, где проводятся проверка знаний, изучение нового материала, практическая работа.
В процессе урока формируются следующие компетенции:
1.Ценностно-смысовые (уметь принимать решение, осуществлять действие) 2. Учебно-познавательные компетенции (ставить цель, организовывать ее достижение, организовывать планирование, самооценку и анализ своей деятельности, осуществлять рефлексию)
3. Общекультурные компетенции (определять свое месть и роль в коллективе, уметь слушать и распределять свое время)
4. Коммуникативные компетенции (владеть способами совместной деятельности в группе)
5. Компетенции личного самосовершенствования (освоение способами саморазвития).
В результате изучения данной темы обучающиеся должны:
знать основные характеристики изменчивости;
уметь выявить закономерности модификационной изменчивости в массе случайных явлений и определить их практическое значение,
уметь определять основные характеристики модификационной изменчивости
уметь делать выводы
Цели:
Обучающая – расширить знания учащихся о влиянии факторов окружающей среды на процесс формирования признаков организмов; выявить закономерности модификационной изменчивости в массе случайных явлений и определить их практическое значение; определить основные характеристики модификационной изменчивости; продолжить формирование навыков получения и обработки фактического материала, умений делать заключения, выводы.
Воспитательная – формирования научного мировоззрения Развивающая – развитие познавательного интереса, логического мышления, умений сравнивать, обобщать, сравнивать, делать выводы.
Тип урока: комбинированный
2.Структура урока:
I. Организационный момент
II. Активизация мыслительной деятельности учащихся
1. Постановка целей урока
2. Беседа
III. Изучение нового материала.
1.Модификационная изменчивость
1.1.Норма реакции
1.2.Модификации
1.2.Факторы окружающей среды
IV.Физкультминутка
V. Лабораторная работа.
VI Закрепление знаний.
1. Итоговое тестирование
VII. Рефлексия
VIII.Домашнее задание
Формы организации учебно-познавательной деятельности:
- фронтальная
- групповая
- индивидуальная
Методы и приемы обучения: объяснительно - иллюстративный, демонстрационный, частично - поисковый, беседа, ИКТ.
Оборудование : гербарий мутационной изменчивости, модификационной изменчивости; компьютер
Учебно-наглядные средства
- презентация по теме
- раздаточный материал.
.
Ход урока
1. Организация группы.
Вступление преподавателя: Мы продолжаем изучать большую, интересную и достаточно сложную тему "Основы генетики"
Вопросы:
Вспомните, что изучает генетика? Что такое наследственность, каким способом передаются наследственные признаки?
Генетика изучает основные закономерности наследственности и изменчивости.
Наследственность – свойство организмов передавать свои признаки и особенности развития следующему поколению.
Материальные основы наследственности – хромосомы (ДНК), процессы мейоза и оплодотворения.
Мы рассмотрели основные закономерности наследственности, установленные Грегором Менделем и Томасом Морганом. Помимо наследственности объектом исследования генетики является всеобщее свойство всех живых организмов – изменчивость.
II. Беседа
Дайте определение изменчивости.
Изменчивость – свойство живых организмов приобретать в процессе индивидуального развития новые признаки и свойства (способность организмов изменять свои признаки и свойства). Процесс возникновения различий между особями одного вида в ходе онтогенеза.
2. Назовите формы изменчивости, выделенные Ч. Дарвином.
Наследственная, ненаследственная.
Неопределённая, определённая
3. Какие названия получили эти формы изменчивости в современной генетике?
Модификационная, мутационная;
фенотипическая, генотипическая.
Формы изменчивости
Наследственная Ненаследственная
мутационная модификационная
генотипическая фенотипичекая
4. Рассмотрите гербарий и скажите, какая форма изменчивости проявилась в данном примере.
4.1. Мутационная.
4.2. Модификационная.
5. От чего зависит проявление модификационной, т. е. фенотипической изменчивости?
От влияния факторов внешней среды.
III. Изучение нового материала
Прочитайте понятия, дайте им формулировку, покажите взаимосвязь между ними.
На доске понятия:
Ген
Фенотип
Факторы окружающей среды
Признак
Генотип
Ген – участок молекулы ДНК, несущий информацию об одном белке, а следовательно об одном признаке.
Фенотип – результат реализации генотипа, совокупность признаков и свойств организма.
Факторы окружающей среды – факторы среды, которые могут оказывать влияние на развитие организма.
Признак – особенность строения, развития или функционирования организма.
Генотип – наследственная основа организма, совокупность всех генов организма, локализованных в хромосомах
.Запишите в тетради схему, иллюстрирующую зависимость фенотипа от факторов внешней среды.
«Программа действия генов в системе генотипа напоминает партитуру симфонии. Эта партитура записана нотами в виде генов. Композитор – эволюционный процесс, оркестр – развивающийся организм, а дирижер исполнения симфонии – внешняя среда». (Русский генетик М. Е. Лобашев).
Т. о. фенотип – это один из возможных случаев реализации генетической информации. Под влиянием внешней среды возникают модификации, которые носят приспособительный характер, но не наследуются. Это обобщение было сделано немецким ученым Августом Вейсманом.
Изменчивость организма, возникающая под влиянием факторов внешней среды и не затрагивающая генотип, называется модификационной.
Модификационная изменчивость – изменчивость фенотипа; реакция генотипа на условия обитания.
Модификация – ненаследственное изменение фенотипа, возникающее под влиянием факторов внешней среды.
Можно ли в изменениях признаков и свойств организмов выявить определенные закономерности?
IV. Физкультминутка.
V. Лабораторная работа. (Пример инструкционной карточки к лабораторной работе - Приложение 1,2)
Цель: Выявить закономерности модификационной изменчивости, условия проявления, а также определить их значение для практической деятельности человека.
Проблемный вопрос. Чем важны для нас полученные в ходе проведения данной работы сведения?
1. Самостоятельная работа по группам 7 - 10 мин (по инструктивным карточкам).
1 учащийся строит кривую;
2 - определяет закономерности;
3 - условия проявления;
4 – практическое значение.
2. Оформление на доске результатов работы.
3. Обсуждение итогов.
Какие формы встречаются часто, какие редко? Часто встречаются формы со средним значением признака, а формы с минимальным и максимальным значением встречаются редко.
Какая должна быть выборка? Не менее 50 экземпляров.
Есть ли ограничение в изменениях признака? Есть минимальное и максимальное ограничение в развитии признака.
Чем важны для нас полученные в ходе проведения лабораторной работы сведения? По наследству мы получаем задатки развития признаков, а то, насколько они будут развиты, зависит от нас с вами. Однако нельзя до бесконечности развивать задатки, т. к. есть границы развития признака, заложенные в генотипе.
Итак, мы убедились, что в проявлениях модификационной изменчивости есть определённые закономерности.
Выводы:
1. Проявление признака не выходит за пределы нормы реакции, которая определяется генотипом.
2. Среди показателей изменчивости данного признака чаще всего встречаются средние значения признака, а минимальные и максимальные проявления признак встречаются как исключения.
3. Модифиационнойизменчивости присущи статистические закономерности, среднее значение признака обнаруживается только при массовых подсчетах (Чем больше данных, тем более четко проявляется закономерность).
4. Модификационная изменчивость играет огромную роль в практической деятельности человека (Генетические возможности сорта и породы максимально проявляются в оптимальных условиях).
Однако нельзя бесконечно повышать продуктивность породы или сорта за счет условий существования. Есть предел – норма реакции, которая определяется генотипом. Изменения нормы реакции – это уже мутационная изменчивость.
Т. о., все агро- и зоотехнические приёмы направлены на достижения максимальной продуктивности организмов в пределах, допускаемых нормой реакции.
VI. Основные характеристики модификационной изменчивости
1. Носит групповой характер.
2. Зависит от окружающих условий.
3. Является определённой.
4. Определяется нормой реакции.
Проявление модификационной изменчивости носит групповой характер, т. е. все особи данного вида, помещенные в одинаковые условия, приобретают сходные признаки.
Модификационная изменчивость зависит от конкретных условий окружающей среды.
Модификационная изменчивость является определённой, то есть всегда соответствует тем факторам, которые её вызывают. Так, повышенные физические нагрузки влияют на степень развития мышц, но не изменяют цвет кожи, а ультрафиолетовые лучи изменяют цвет кожи человека, но не изменяют пропорций тела.
Несмотря на то, что под влиянием условий внешней среды признаки могут изменяться, эта изменчивость не беспредельна. У модификационной изменчивости есть довольно жесткие границы или пределы изменения признака, обусловленные генотипом. Пределы модификационной изменчивости признака организма называют его нормой реакции.
Норма реакции – степень варьирования признака или пределы модификационной изменчивости, обусловленные генотипом.
Значит, наследуется не признак как таковой, а его способность изменяться в пределах нормы реакции под воздействием факторов среды. Гены определяют развитие признака, а его проявление и степень выраженности во многом определяется условиями среды.
Вывести формулу для выявления среднего показателя признака.
Средняя величина признака
V1 хp1 +V2 хp2+Vnхpn
М= m
М – средняя величина;
V – варианта;
p– частота встречаемости;
n- общее число вариант;
m –общее число измерений.
Вопросы теста.
1.Как называется модификационная изменчивость:
1) наследственная;
2) комбинативная;
3) индивидуальная;
4) ненаследственная.
2. Чем характерны признаки при модификационной изменчивости?
1) могут быть полезными и вредными;
2) зависят от окружающей среды;
3) являются доминантными и рецессивными;
4) возникают внезапно.
3. Появление какого признака нельзя отнести к модификационной изменчивости?
1) масса семян фасоли;
2) окраска белой вороны (альбиноса);
3) рост учащихся одного класса;
4) размер диаметра клубней картофеля.
4. Пределы модификационной изменчивости называются
1) нормой реакции;
2) корреляциями;
3) модификациями;
4) мутациями.
5.Характерной особенностью модификационной изменчивости является то, что она:
1) возникает случайно и наследуется;
2) образует ряды изменчивости признака, не наследуется, ею можно управлять;
3) не зависит от условий среды;
4) индивидуальна.
VII. Подведение итогов.
Дополнительные сведения.
“Многое из того, что мы проходили в институте, например о генетике, он [Лысенко] считает “вредной ерундой” и утверждает, что успех в нашей работе зависит от того, как скоро мы сумеем все это забыть, "освободиться от этого дурмана"”, — писал Донат Долгушин. По поводу подобных воззрений друзья даже шутили: “Лысенко уверен, что из хлопкового зерна можно вырастить верблюда, а из куриного яйца — баобаб...” (В каждой шутке есть доля истины. Но кто бы из молодых шутников 1928 года мог подумать, что через двадцать пять лет их друг совершенно серьезно напишет, что в его опытах из зерна пшеницы получилось три растения различных родов: пшеница, ячмень и рожь!) 19
Марк ПОПОВСКИЙ. ДЕЛО АКАДЕМИКА ВАВИЛОВА. МОСКВА “КНИГА”. 1991
VIII. Домашняя работа
Определить средний размер для семян фасоли.
Приложение 1.
Пример инструкционной карточки к лабораторной работе.(2 комплекта)
Цель: Выявить закономерности модификационной изменчивости, условия проявления, а также определить их значение для практической деятельности человека.
В двух параллельных девятых классах измерили силу сжатия правой руки 50 мальчиков. Эти данные можно получить на уроке). Результаты следующие:
Сила сжатия мальчиков, кг
29, 25
33, 34, 33, 34, 34, 33
35, 38, 37, 35, 38, 37, 38, 36, 38, 39
41, 41, 44, 42, 41, 42, 44, 43, 44, 41, 41
46, 45, 48, 49, 45, 46, 45, 47, 45, 49, 45, 47
51, 54, 50, 54, 53, 51
55, 58
66
Используя данный цифровой материал, выполните следующие задания:
1. Составьте вариационный ряд изменчивости силы сжатия правой руки учащихся.
Сила сжатия мальчиков (варианта, V)
20-29 кг
30-34 кг
35-39 кг
40-44 кг
45-49 кг
50-54 кг
55-59 кг
60-69 кг
Число учеников (частота встречаемости, р)
2. Используя данные вариационного ряда, постройте вариационную кривую изменчивости данного признака. По оси OY - частота встречаемости, OX - варианта.
3. Ответьте на вопросы:
а) есть ли пределы проявления признака?
б) какие значения признака встречаются чаще, а какие реже?
в) какое количество данных необходимо обработать для того, чтобы выявить закономерность?
г) какое практическое значение имеет изучение данного признака?
4. Сделайте вывод.
Приложение 2.
Лабораторная работа №1
Тема: Изучение изменчивости. Построение вариационной кривой.
Цель: научиться строить вариационную кривую, установить характер закономерностей модификационной изменчивости.
1. Вопросы для подготовки:
Какие формы изменчивости вам известны?
Почему ненаследственная изменчивость называется групповой?
Что такое норма реакции?
Какие признаки фенотипа имею узкую, а какие – широкую норму реакции? Чем обусловлена широта нормы реакции, и от каких факторов она может зависеть?
Что такое вариационный ряд, вариационная кривая?
Какими свойствами характеризуется модификационная
изменчивость?
Сравните свойства мутаций и модификаций.
Приведите примеры, доказывающие ненаследуемость изменений признака, вызванных действием условий внешней среды.
Фенотипическая изменчивость – это изменение организмов под действием факторов среды и эти изменения не наследуются. Эта изменчивость не затрагивает гены организма, наследственный материал не изменяется.
Модификационная изменчивость признака может быть очень велика, но она всегда контролируется генотипом организма.
Границы фенотипической изменчивости, контролируемые генотипом организма, называют нормой реакции. Широкая норма реакции приводит к повышению выживаемости. Интенсивность модификационной изменчивости можно регулировать. Модификационная изменчивость направлена.
К статистическим закономерностям модификационной изменчивости относятся вариационный ряд изменчивости признака и вариационная кривая. Вариационный ряд представляет ряд вариант, (есть значений признака) расположенных в порядке убывания или возрастания (например: если собрать листья с одного и того же дерева и расположить их по мере увеличения длины листовой пластинки, то получается вариационный ряд изменчивости данного признака). Вариационная кривая – это графическое изображение зависимости между размахом изменчивости признака и частотой встречаемости отдельных вариант данного признака. Наиболее типичный показатель признака – это его средняя величина, то есть среднее арифметическое вариационного ряда.
Различают следующие виды фенотипической изменчивости: модификации, морфозы и фенокопии. Модификации – это ненаследственные изменения генотипа, которые возникают под действием фактора среды, носят адаптивный характер и чаще всего обратимы (например: увеличение эритроцитов в крови при недостатке кислорода). Морфозы – это ненаследственные изменения фенотипа, которые возникают под действием экстремальных факторов среды, не носят адаптивный характер и необратимы (например: ожоги, шрамы). Фенокопии – это ненаследственное изменение генотипа, которое напоминает наследственные заболевания (увеличение щитовидной железы на территории, где в воде или земле не хватает йода).
2. Порядок выполнения:
1. Рассмотрите семена фасоли, измерьте их длину.
2. Расположите семена в порядке возрастания, запишите ряд чисел, отображающий последовательное изменение признака. Под этим рядом запишите второй ряд чисел, показывающий частоту встречаемости данного признака.
Вариационный ряд – ряд изменчивости признака.
V(варианта,численное значение признака)
р (частота встречаемости признака)
3. Постройте график зависимости частоты встречаемости признака (р) от варианты (V).
4. Определите среднюю величину признака по формуле М =
в каком случае она проявляется более четко – при малом или большом количестве данных;
о влиянии фактора внешней среды на формирование признака;
приведите примеры признаков различных животных и растений, обладающих широкой и узкой нормой реакции;
в чем различия между модификационной и мутационной изменчивостью?
делайте вывод о значении каждого вида изменчивости.
Задание повышенного уровня сложности:
На совещании руководства животноводческого комплекса решался вопрос по закупке 36 коров одной породы обанкротившего соседнего хозяйства. Главный зоотехник, выступавший на совещании по данному вопросу, предоставил членам правления таблицу, в которой приводился среднегодовой процент жира в молоке у каждой из коров (см. Таблицу №1) и свои соображения на необходимость покупки стада. Так, он утверждал, что покупка нерентабельна, так как она приведет к снижению общей жирности молока в одном из хозяйств комплекса (средняя жирность молока в этом стаде на момент проведения совещания составляла4.1, а количество коров – 42).
1. Составьте вариационный ряд изменчивости жирности коровьего молока в стаде коров.
2. Постройте график вариационной кривой жирности молока в стаде коров одной породы, используя для этого следующие обозначения:
X – значение признака (жирность молока);
Y – частота встречаемости признака.
3. Убедительны ли аргументы зоотехника? Докажите свой ответ, вычислив среднюю жирность молока в покупаемом стаде.
Таблица №1.
Жирность коровьего молока в стаде коров
3,9
3.8
3,7
3,5
4,0
3,9
3,8
3,8
4,1
4,2
3,9
3,8
3,9
3,6
3,9
4,0
4,3
4,0
3,9
3,8
3,6
4,0
4,1
3,7
4,2
3.9
4,0
4,1
4,0
3,6
3,7
3,8
3,7
3,9
4,1
3,9
3,9
3,9
3,9
3,9
3,8
4,0
Приложение 3
Тема: Закономерности изменчивости.
1 вариант.
1. Задание в тестовой форме. Выбери один правильный ответ.
1. Модификационная изменчивость – это:
а) случайно возникшие наследуемые изменения генотипа;
б) изменение фенотипа организма под влиянием условий среды;
в) результат рекомбинации хромосом;
г) кратное увеличение хромосом.
2. Совокупность генов организма – это:
а) фенотип; б) кариотип; в) генотип; г) генофонд.
3. В чем сущность хромосомных мутаций?
а) в изменении последовательности нуклеотидов в гене;
б) в кратном увеличении числа хромосом;
в) появление новых сочетаний признаков вследствие перекомбинации генов
г) в изменении структуры хромосом.
4. В чистопородной отаре родился ягненок с очень короткими ногами.
Признак оказался наследственным. Эта форма изменчивости называется:
а) мутационной; в) модификационной;
б) комбинативной; г) фенотипической.
5. У каких многоклеточных организмов соматические мутации могут
передаваться потомству?
а) у животных при половом размножении;
б) у растений при половом размножении;
в) у растений при вегетативном размножении;
г) у растений и животных при половом размножении.
6. Какие факторы среды могут стать причиной мутаций?
а) только физические факторы; в) только химические;
б) физические и химические.
7. Что изменяется при мутационной изменчивости?
а) генотип и фенотип; в) только генотип;
б) только фенотип.
8. Соматические мутации:
а) не передаются по наследству;
б) всегда вредны для организма;
в) проявляются при половом размножении;
г) проявляются в следующих поколениях.
9. Геномные мутации – это изменения:
а) структуры гена; в) структуры хромосом;
б) числа хромосом; г) последовательности нуклеотидов.
10. У березы на поляне более мощная крона, крупные ветви, больше листьев
по сравнению с березой в лесу. Подобные различия фенотипа, не