Мутационная изменчивость

Мутационная изменчивость

Цель урока: сформировать представление о наследственной изменчивости, типах мутаций и мутационных теориях.

Образовательная задача: рассмотреть явления изменчивости как свойство живых организмов виды изменчивости и ее закономерности. Сформировать представление о механизмах возникновения мутаций и их значения для эволюции.

Тип урока: Усвоение новых знаний

Внутридисципленарные связи: Биохимия - «Нуклеиновые кислоты», генетика, цитология, мейоз

Оборудование: Таблицы «Мутационная изменчивость», презентации «Мутации и наследственные болезни человека», тесты-задания.

Ход работы:

I.Организационный момент (1 мин)

• Приветствие

• Подготовка учащихся к работе

• Наличие учащихся в классе

II. Актуализация опорных знаний учащихся (1 мин)

1.Давайте вспомним о двух главных свойствах, с которыми мы познакомились, изучая генетику, организмов. О наследственности и изменчивости (вопрос к классу).

Что такое наследственность?

Что такое изменчивость?

Что такое генетическая среда?

Изменчивость - свойство живых организмов существовать в различных формах, способность живых организмов приобретать новые признаки и свойства организмов.

III. Мотивация учебной деятельности (3 мин):

Сообщение темы и цели урока.

Сегодня на уроке мы познакомимся с основными видами изменчивости в природе (вычерчивание схемы на доске).

Сегодня на уроке мы подробно познакомились с наследственной изменчивостью организмов.

У последнего русского царя Николая было четыре дочери и один сын царевич Алексей, который страдал гемофилией. Это заболевание обусловлено родственным геном, локализованных в половой хромосоме. Царевич получил ген гемофилии от своей матери. Если провести генетический анализ родословной, то встает вопрос: откуда взялся ген гемофилии у королевы Виктории (бабушки царевича), если по данным родословных царских семей было установлено. Что ни родители Виктории, ни ее родственники гемофилией никогда не болели? (вопрос классу). Очевидно, что ген возник мутационным путем в гамете одного из родителей королевы Виктории.

Таким образом, существуют два типа наследственной изменчивости:

• Мутационная

• Комбинированная

Комбинированная состоит в том, что при слияниях двух отличающихся друг от друга гамет, образуются новые комбинации генов, которых не было у исходящих родителей, что приводит к появлению новых признаков (учитель приводит примеры).

IV.Изучение нового материала (35 мин):

1. Мутационная изменчивость (демострация слайда)

Рассмотрите на рисунках учебника и таблиц различные примеры изменчивости.

Что такое мутация? В чем причина их появления у организмов? (вопрос к классу).

2. Мутация - редкие случайно возникшие стойкие изменения генотипа, затрагивающие весь геном, целые хромосомы или отдельные гены, возникающие под воздействием факторов внешней и внутренней среды (запись в тетради).

Процесс возникновения мутаций - мутагенез.

3.Основные положения мутационной теории (объяснение учителя или сообщение учащихся).

Представление о мутации как причине внезапного появления нового признака было впервые выдвинуты голландским ботаником Гуго де Фризон, изучавший наследственность у растения энотерп. Положения мутационной теории де Фриз изложил в книге «Мутаций видов» в 1901 году.

Основные положения мутационной теории:

1. Мутации – это изменения генотипа, затрагивающих весь геном, целые хромосомы или их части и отдельные гены.

2. Мутации – редкие события: на 10 -100 тыс. экземпляров какого-либо гена возникает одна мутация.

3.Мутации, не вызывающие серьезных нарушений, могут устойчиво предаваться из поколения в поколение.

4. Мутации возникают спонтанно, у отдельных особей вида и не имеют приспособленного значения.

5. Мутации могут быть вредными, полезными и нейтральными.

6.Мутации происходят под влиянием как внешних, так и внутренних факторов.

7. Мутации – единственный источник новых изменений, представляющих материал для естественного отбора.

4)Виды мутаций (рассказ учителя с использованием слайдов презентации)

Все мутации классифицируются по следующим критериям:

1. По уровню возникновения

2. По происхождению

3. По характеру проявления

4. По месту возникновения

5. По влиянию на жизнедеятельность

1.

2. Мутации по происхождению и источнику:

• Экзогенные (возникают под влиянием различных многочисленных факторов внешней среды).

• Эндогенные (образуются в результате жизнидеятельности организмов).

3. Мутации по характеру проявления:

• Доминантные

• Рецессивные

Остальные типы классификации мутаций будут рассмотрены на следующем уроке

5) Каковы общие свойства мутации? (самостоятельная работа учащихся с учебником) стр.83-84.

Сформировать главные свойства мутации

Свойства мутации:

• Наследуется

• Бывают доминантными и рецессивными

• Полезные или вредные для организмов

• Спонтанные

• Одни и те же мутации могут возникнуть внезапно

• Ненаправленные

6)Частота возникновений мутаций (объяснение учителя)

Подсчитано, что какой-либо ген у дрозофилы ожжет матировать 1 раз примерно в 40 тыс лет. Но так как у нее их несколько тысяч, каждая двадцатая половая клетка мухи несет какую-нибудь мутацию.

Мутации – это редкие события, обычно на 10-100 тыс. экземпляров какого-либо гена (например, гемоглобина) возникает 1 новая мутация.

Хотя мутационные события происходят редко, благодаря постоянству естественных мутаций процессу и накапливанию мутаций в генотипах различных организмов содержится значительное количество генных мутаций.

Минимальная доза радиации, которая удваивает естественную частоту мутаций у человека, признана 20 рад.

Ежегодно в мире появляется на свет 75 млн. детей. Из них около 1.5 млн. рождаются с наследственными болезнями, вызванными мутацией.

7) Значение мутаций (учащиеся начинают заполнять таблицу «формы изменчивости» пр.17, продолжат на следующем уроке).

V. Закрепление изученного материала (5 мин).

1. Выводы по уроку:

Мутационный процесс является главным источником изменений у организмов. Многие из этих последствий приводят к патологиям у человека. Задачи науки на ближайшее время определить, как уменьшить генетический груз путем снижения вероятности мутаций и устранения возникающих в ДНК изменений.

Генная инженерия – новое направление в молекулярной биологии, которое может в будущем обратить мутации в пользу человеку (в частности для эффективности борьбы с вирусами) и производстве веществ антимутантов.

Успехи современной генетики находят применение в диагностике, профилактике и лечении ряда наследственных заболеваний.

2. Тестирование по вопросам урока (раздаются на каждый стол).

VI. Задание на дом:

Параграф 39 Учебник биология 10 класс. Биляев Д.К. заполнить таблицу « формы изменчивости»