Урок 9 - й класс. Генотипическая изменчивость. Мутации.

Тема: Основные формы изменчивости. Генотипическая изменчивость. Мутации. 9 класс

Цель:

- познакомить учащихся с принципами классификации мутаций; раскрыть причины мутационной изменчивости; выявить свойства и роль мутационной изменчивости;

- развить у учащихся навыки работы с текстом; умение задавать вопросы, сравнивать, делать выводы, анализировать;

- сформировать у учащихся диалектико-материалистическое мировоззрение, правильное отношение к окружающему миру, формирование у них понимания единства живой природы и своего места в ней, воспитание умения работать в коллективе.

Тип урока: изучение новых знаний;

Ход урока

I.Организационный момент.

II.Актуализация опорных знаний. Фронтальный опрос по теме «Хромосомная теория наследственности Моргана»

1) Какие гены образуют группу сцепления? Ответ: Гены, локализованные в одной хромосоме, образуют группу сцепления.

2) Сколько групп сцепления у человека? Ответ: 23 группы сцепления

3) Какое наследование называют сцепленным? Ответ: Наследование генов, локализованных в одной хромосоме, называется сцепленным наследованием.

4) Что является причиной появления в потомстве особей с перекомбинированными признаками? Ответ: Процесс кроссинговера, протекающий в профазе первого деления мейоза..

5) В чём измеряют расстояние между генами? Ответ: В морганидах, морганида - единица расстояния между генами, равная 1% кроссинговера.

6) Какой пол называют гомогаметным? Ответ: Пол, который образуют гаметы, одинаковые по половой хромосоме, называют гомогаметным.

7) Какой пол называют гетерогаметным? Ответ: Пол, образующий разные гаметы, называют гетерогаметным.

8) Приведите примеры признаков, сцепленных с полом у человека Ответ: У человека известны рецессивные сцепленные с полом признаки, такие как гемофилия, дальтонизм, мышечная дистрофия. :

9) Решение задачи по генетике пола(сцепленное наследование с полом) 

Женщина, имеющая гипоплазию(истончение эмали), выходит 
замуж за мужчину, у которого такой же дефект. От этого брака 
рождается мальчик, не страдающий данной болезнью. Какова 
вероятность появления в этой семье здорового мальчика? 
Какова вероятность появления в этой семье здоровой девочки?
Известно, что ген, ответственный за развитие гипоплазии 
эмали — доминантный ген, локализованный в Х-хромосоме.

III. Изучение нового материала. ( Лекция )

Сегодня на уроке будем изучать наследственную изменчивость, ее типы, мутации, как они возникают и насколько вредны и полезны, свойства мутаций.

Мутации – это изменение генотипа, происходящее под влиянием факторов внешней или внутренней среды.

Гуго (хьюго) де Фриз (16 февраля 1848 г – 21 мая 1935 г )

Ввел современное, генетическое понятие мутации для обозначения редких вариантов признаков в потомстве родителей, которые не имели этого признака.

Основные положения мутационной теории:

- Мутации возникают внезапно, скачкообразно.

- Мутации наследуются, то есть стойко передаются из поколения в поколение.

- Мутации не направлены: мутировать может ген в любом локусе, вызывая изменения как незначительных, так и жизненно важных признаков.

- Одни и те же мутации могут возникать повторно.

- Мутации могут быть полезными или вредными для организма, доминантными или рецессивными.

По характеру изменения генотипа мутации делятся на три группы:

Хромосомные мутации - значительные изменения в структуре хромосом, затрагивающие несколько генов.

Виды хромосомных мутаций:

А Б В Г Д Е Ж З – нормальная хромосома.

А Б В Г Д Е Ж - утрата (потеря концевой части хромосомы)

А Б В Д Е Ж З – делеция (потеря внутреннего участка хромосомы)

А Б В Г Д Е Г Д Е Ж З – дупликация (удвоение какого- нибудь участка хромосомы)

А Б В Г Ж Е Д З – инверсия (поворот участка внутри хромосомы на 180˚)

Хромосомные болезни - это наследственные болезни, обусловленные количественными (полиплоидии, анеуплоидии) или структурными (делеции, инверсии и др.) Перестройками хромосом (например, синдром "крика кошки" (46, 5), синдром Дауна (47, 21+), синдром Эдвардса (47,18+), синдром Тернера (45, ХО), синдром Патау (47,13+), синдром Клайнфельтера (47, XXY) и др.).

Геномные мутации.

Возникают, как правило, в ходе мейоза и приводят к приобретению или утрате отдельных хромосом (анэуплоидии) или гаплоидных наборов хромосом (полиплоидии). Геномные мутации - это мутации, связанные с изменением количества наборов хромосом. Основными видами геномных мутаций являются:

1) полиплоидия - увеличение количества хромосомных наборов;

2) уменьшение количества хромосомных наборов;

3) анэуплоидия (или гетероплоидия) - изменение числа хромосом отдельных пар

• полисемия - увеличение числа хромосом на одну - трисомия, на две (тетрасомия) или более хромосом;

• моносомий - уменьшение числа хромосом на одну;

• нулисомия - полное отсутствие одной пары хромосом.

Примерами анэуплоидии являются:

Моносомия, общая формула 2n-1 (45, XO), болезнь – синдром Шерешевского-Тернера.

Трисомия, общая формула 2n+1 (47, XXX или 47, XXY), болезнь – синдром Клайнфельтера.

Синдром дауна.

Трисомия по 21 хромосоме. ( Умственная и физическая отсталость, полуоткрытый рот, монголоидный тип лица, косо расположенные глаза, широкая переносица, пороки сердца, продолжительность жизни снижается в 5-10 раз )

Синдром патау.

• Трисомия по 13 хромосоме. ( Микроцефалия (уменьшение головного мозга, низкий скошенный лоб, суженные глазные щели, расщелина верхней губы и нёба. полидактилия, высокая смертность (90% больных не доживают до 1 года).

Факторы, вызывающие мутации, называются мутагенными.

К мутагенным факторам относятся:

1) Физические (радиация, температура, электромагнитное излучение).

2) Химические (вещества, вызывающие отравление организма: алкоголь, никотин, колхицин, формалин).

3) Биологические (вирусы, бактерии).

Значение мутаций

Мутации бывают полезные, вредные и нейтральные.

• Полезные мутации: мутации, которые приводят к повышенной устойчивости организма (устойчивость тараканов к ядохимикатам).

• Вредные мутации: глухота, дальтонизм.

• Нейтральные мутации: мутации никак не отражаются на жизнеспособности организма (цвет глаз, группа крови).

IV. Закрепление изученного материала. Приём «Займи позицию».

1. Готовить свежую пищу у многих современных людей нет времени. А вот покупать и разогревать в микроволновках полуфабрикаты и дома и на работе всем нравится. Быстро, но так ли безопасно для здоровья? (нет, очень опасно, т.к. СВЧ – лучи – физические мутагены, которые могут вызвать мутации-раковые опухоли в клетках пищеварительного тракта и других органах .Я не буду часто разогревать пищу в микроволновке ).

2. Многие девушки летом любят похвастаться тёмным «шоколадным» загаром, а теперь даже и зимой, т.к. посещают современные солярии. Считается, что загар полезен, потому что только на свету вырабатывается витамин Д. Так ли «полезен» загар? (физические мутагены-у/ф излучение, ионизирующая радиация, высокие температуры. При проникновении в кожу могут вызвать соматические мутации, приведут к преждевременному старению кожи, раковым опухолям, мутациям в клетках. Я думаю, что можно обойтись без загара. Чрезмерное увлечение и погоня за красотой обернётся для меня болезнями).

V. Домашнее задание

Повторить параграф 18 (прочитать конспект, выучить понятия)

Творческое задание на выбор: составить родословную, сделать рекламные листовки о вреде ГМП или о профилактике мутаций

VI. Итог урока. Выставление оценок.