Урок биологии по теме «Закономерности изменчивости: мутационная изменчивость» (9 класс)

Модель урока

Тема: Закономерности изменчивости: мутационная изменчивость

 

Тип урока: Урок открытия нового знания

Цель урока:

Образовательная:

Сформировать представления о формах, уровнях и механизмах мутационной изменчивости, причинах возникновения мутаций, рассмотреть современное состояние среды обитания человека с точки зрения мутагенной загрязненности.

Развивающая:

Способствовать формированию УУД: личностных, познавательных, коммуникативных, метапредметных; продолжить формирование умений работать с разными видами информации и способами ее предъявления.

Воспитательная:

Развитие познавательного интереса при привлечении информации (и способов ее усвоения и применения) из разных областей наук.

Планируемые результаты:

Предметные: давать определения понятий «мутации», «генные мутации», «хромосомные мутации», «геномные мутации», «мутагены». Характеризовать закономерности мутационной изменчивости организмов. Приводить примеры мутаций , классифицировать их. Объяснять причины возникновения мутаций и их эволюционное значение

Метапредметные:

познавательные: формулировать понятия; устанавливать причинно-следственные связи и делать выводы; смысловое чтение; составлять и применять схемы для решения учебных задач;

регулятивные: самостоятельно определять цели обучения, ставить задачи в учебной деятельности, контролировать свою деятельности для достижения результата;

коммуникативные: умение осознанно использовать речевые средства;

личностные: познавательный интерес к биологии, умение анализировать и оценивать целевые установки в своих действиях и поступках по отношению к своему здоровью, осознание важности получения знаний.

 

 

Средства обучения: мультимедийный комплекс, мультимедийная презентация, учебник «Биология. Введение в общую биологию. 9 класс», автор В.В.Пасечник и др., М. «Дрофа» 2016г., фрагмент м/ф «Сказка о царе Салтане», (дололнительно можно использовать учебный фильм «Мутации» с youtube.com)

 

Ход урока

 

I.Орг. момент

Добрый день, я надеюсь, что вы готовы к продуктивной работе.

(учитель проверяет готовность учащихся к уроку)

Кто воздвигнет тебя к небесам?

Только сам.

Кто низвергнет тебя с высоты?

Только ты.

Где куются ключи к твоей горькой судьбе?

Лишь в тебе.

Чем расплатишься ты за проигранный бой?

Лишь собой.

II. Актуализация знаний

Какое свойство живых организмов мы начали изучать на прошлом уроке? (изменчивость)

Я предлагаю 2 учащимся выполнить индивидуальные задания (выдаются задания)

С классом организуется фронтальная работа

Фронтальная беседа:

Какие виды изменчивости присущи живым организмам?

Что такое модификация?

Каковы основные характеристики модификационной изменчивости?

Что является пределом модификационной изменчивости?

 

Индивидуальные задания:

1.

Странный объект на речке растет,

Нижние листья вода изовьет,

Средний – на воду уложит как плот,

Верхний же – к небу стрелою скользнет.

 

Задание: Почему так удивительно данное растение? Какой вид изменчивости здесь проявляется? Что можно сообщить о наследовании ее? Каково ее биологическое значение?

(Это пример модификационной изменчивости, которая позволяет приспособиться к условиям среды. По наследству передается способность к модификации.)

2.Моделирование этапов возникновения модификации (исходный фенотип- факторы среды- изменившийся фенотип- неизменный генотип, изменившийся генотип ) этапы напечатаны на отдельных карточках

 

Проверим результаты выполнения индивидуальных заданий (проверяются результаты инд. работы)

 

III. Мотивация и целеполагание:

Мы продолжаем изучение такого свойства живых организмов, как изменчивость

Обратите внимание, на доске полностью не записана тема урока, как вы думаете, почему? (чтобы вы попытались ее сформулировать самостоятельно)

Вам в помощь я предлагаю подсказки:

 

1 подсказка: (демонстрируется сюжет из м/ф «Сказка о царе Салтане»)

Родила царица в ночь,

Не то сына, не то дочь.

Не мышонка, не лягушку,

А неведому зверушку.

Так написал А.С. Пушкин. А как бы вы написали ту же информацию, используя биологическую терминологию? ( родила ребенка с наследственными изменениями, мутанта)

 

2 подсказка: (демонстрируются картины И.Босха)

На несколько секунд перенесемся в Германию в знаменитую дрезденскую галерею и посмотрим на полотна Иеронима Босха. Вглядитесь в полотна, кто это?

 

«…Есть бытие, но именем каким

его назвать? Ни сон оно, ни бденье;

Созданье ли болезненной мечты

Иль дерзкого ума соображенья…»

А.Баратынский

 

* А вот что бы сказал генетик, рассматривая эти картины, кто на них изображен? (мутации, мутанты)

 

* Теперь, я надеюсь, вы без затруднений сможете сформулировать тему урока …..

* Итак, тема урока: Закономерности изменчивости: мутационная изменчивость

*Зная тему урока, выскажите свое мнение о целях нашего занятия (уч-ся высказываются)

 

Узнать:

1.Что такое мутации

2. Виды мутаций

3. Причины мутаций

 

Научиться:

1.Характеризовать мутации

2.Распознавать различные виды мутаций

3.Объяснять роль мутаций

 

 

IV.Первичное усвоение нового материала

Мы осознали план нашей деятельности и приступаем к его реализации

*Что же такое мутация? Какие ассоциации, представления возникают у вас в связи с этим понятием? Попытайтесь сформулировать определение этого понятия

*Термин мутация ввел голландский генетик Гуго де Фриз в 1901г.

Воспользуемся возможностями Сети Интернет, зайдем в поисковую и систему и найдем определение « мутация» в Словаре иностранных слов, в Большой советской энциклопедии, в Викепедии (уч-ся находят информацию и зачитывают вслух)

Мутация (от латинского mutation – изменение)- внезапное, естественное или вызванное искусственно наследуемые изменения генетического материала, приводящие к изменению тех или иных признаков организма (Биологический энциклопедический словарь)

А сейчас я предлагаю вам для осознания поработать с этим понятием, используя алгоритм Цицерона. (Что вы знаете о Цицероне? Древнеримский политик, оратор, философ)

 

Алгоритм Цицерона
 

 

 

А сейчас конкурс аналитиков: Используя определение из словаря, алгоритм Цицерона, попробуйте сконструировать свое определение мутации (более краткое, но емкое) (дается подсказка- клише)

Мутации- …какие…..изменения…чего…….., обусловленные изменениями……чего….

 

Мутации- внезапные изменения (чего?) фенотипа, обусловленные изменением (чего?) генотипа

 

Существует большое разнообразие мутаций и видов их классификации

Виды мутаций по значению:

1.Вредные

2.Нейтральные

3.Полезные (1:100000)

Виды мутаций по месту возникновения

1.соматические

2.генеративные

По характеру возникновения

1.Спонтанные

2.индуцированные

 

Наибольшее значение имеет классификация мутаций по объему затронутого изменениями наследственного материала

Виды мутации по характеру затронутого наследственного материала

(см. учебник стр. 143-145 )

1.Генные

2.Хромосомные

3.Геномные

 

Вам необходимо в процессе самостоятельной работы, выявить отличительные признаки этих видов мутаций. Работать вы будете по вариантам и в парах. Каждый вариант получает свое задание, а в паре его нужно будет обсудить.

 

1 вариант- генные мутации

2 вариант- хромосомные мутации

3 вариант- геномные мутации

 

Задание для вариантов:

1.Сформулировать определение мутации, используя текст учебника

2.Объяснить сущность мутации

3.Привести примеры мутаций

(организуется работа учащихся по вариантам)

1 вариант

Что такое генные мутации? (Генные мутации – мутации, связанные с изменениями структуры ДНК

В чем сущность генных мутаций? (Выпадение, вставка, замена нуклеотидов)

К каким последствиям могут привести генные мутации? ( Большинство рецессивны и не проявляются, к изменению или утрате признаков, серповидноклеточная анемия) ( можно использовать фрагмент учебного фильма «Мутации»)

2 вариант

Что такое хромосомные мутации? (Это мутации, связанные с изменениями в структуре хромосом)

В чем сущность хромосомных мутаций? (Сущность хромосомных мутаций: утрата концевой части хромосомы, утрата середины хромосомы (делеция), удвоение участка хромосомы (дупликация), разрыв, поворот на 180 и встраивание участка (инверсия), участок хромосомы прикрепляется к др. негомологичной хромосоме (транслокация))

К каким последствиям могут привести геномные мутации? (Последствия: острый лейкоз, тяжелые наследственные заболевания, смерть, синдром кошачьего крика, дупликации могут служить исходным материалом для образования новых генов) ( можно использовать фрагмент учебного фильма «Мутации»)

 

3 вариант

Что такое геномные мутации? (Геномные мутации – это мутации, связанные с изменением количества хромосом)

В чем сущность геномной мутации – полиплоидии? (Полиплоидия- кратное увеличение числа хромосом ( нарушается расхождение к полюсам клетки при митозе) анеуплоидия- некратное изменение числа хромосом (нарушение расхождения хромосом и хроматид при митозе и мейозе)

К каким последствиям приводят геномные мутации? (У растений полиплоидия приводит к положительному эффекту, около трети растений планеты полипплоиды, многие с/х растения являются полиплоидами- у них резко возрастает жизнеспособность….. анеуплоидия – встречается и у растений, и у животных, и у человека. Она приводит к снижению жизнеспособности плодовитости, к бесплодию и хромосомным болезням у человека ( можно использовать фрагмент учебного фильма «Мутации»)

Мутационная изменчивость имеет общие характеристики (стр. 147 учебника, прочтите текст и воспроизведите их)

Каково значение мутаций в процессе эволюции? (просмотр в/сюжета)

 

Итак, вы успешно разобрались с характеристиками мутаций. И, наверное, у многих из вас возникли вопросы….. Может кто-то озвучит свой вопрос?

 

Почему возникают мутации?

Что вызывает мутации?

Каковы причины мутаций?

 

А как бы вы ответили на возникшие вопросы? (уч-ся высказываются)

 

Факторы, вызывающие мутации – мутагены. Используя текст учебника, составьте схему «Классификация мутагенов»

«Классификация мутагенов»

Физические: различные излучения, рентгеновские лучи, перепады температур

 

 

Биологические:

Вирусы,

фаги

 

 

 

 

Химические: иприт, формальдегид, пероксид, колхицин, азотистая кислота

Из сказанного ясно, что в повседневной жизни нас окружает огромное количество факторов, обладающих мутагенной активностью. Это излучение от бытовых приборов, это в-ва бытовой химии. Это пищевые продукты, содержащие Е-добавки и консерванты. Это лекарственные препараты и многое другое…

Как вы считаете, а алкоголь, никотин, наркотические в-ва обладают мутагенной активностью? Безусловно, посмотрите на примеры детей, рожденных у алкоголиков, наркоманов (презентация )

Огромное мутагенное воздействие оказывает и радиоактивное излучение. Наглядный пример этого последствия взрыва на Чернобыльской АЭС 

 

V.Закрепление знаний (осознание и осмысление)

Я надеюсь, что вы осознанно восприняли блок новой учебной информации и предлагаю вам выполнить несколько заданий

*Перед вами обобщающая таблица, в которой заполнен только 1-я колонка, вам необходимо заполнить 2-ю колонку

 

 

*Перед вами «Древо знаний», предлагаю выбрать любое задание

 

1. «Клод… вытянул ребенка из мешка, обнаружил, что это действительно уродец. У бедного маленького чертенка на левом глазу оказалась бородавка, голова ушла в плечи, позвоночник был изогнут, грудная клетка выпячена, ноги искривлены»

В.Гюго «Собор парижской богоматери»

О каком виде изменчивости идет речь в отрывке из романа? Возможно ли исправление подобных ошибок в природе? Почему? (это мутации. Исправление ошибок невозможно, т.к. затронут генотип)

 

2. Наверное, вам приходилось видеть людей, страдающих Синдромом Дауна. Это заболевание вызвано наличием лишней хромосомы в 21-ой паре. Какой вид мутаций является причиной синдрома? Почему это заболевание неизлечимо? (геномная мутация, анеуплоидия. Она происходит при гаметогенезе, когда нарушается расхождение хромосом. Лечение невозможно, т.к. каждая клетка больного содержит лишнюю хромосому)

 

3.

Раздался голос старого горшка:

“Они кричат – кривы мои бока.

Они кричат, что я – смешной урод”.

Что ж, дрогнула Горшечника рука?

 

(Омар Хайям)

 

Каждое пятилетие в мире издаётся каталог наследственных заболеваний человека и каждый раз этот список увеличивается.

Задание: Соотнесите смысл слов Омара Хайяма и данные о наследственных заболеваниях людей. В чем причины происходящего? (возросшее количество мутагенов: излучения, химические мутагены: яды, бытовая химия, лек препараты, мутагенной активностью обладают алкоголь, никотин, наркотические вещества)

 

4. Тяжелое наследственное заболевание «синдром кошачьего крика», названное так по характеру звуков, издаваемых больными младенцами, обусловлено гетерозиготностью по концевой нехватке в 5-ой хромосоме. Определите тип данной мутации (хромосомная мутация)

 

5. «Почини цепочку» - восстановите логические связи, расставьте события в правильном порядке:

1)Изменение последовательности нуклеотидов ДНК

2)Деление мутантной клетки

3)Радиоактивное воздействие на организм

4)Образование клона мутантной клетки

5)Заболевание организма

1 2 4 5)

 

6. Составьте вопросы по теме урока, используя слова:

Следовательно

Поэтому

Потому что

Если .…, то …….

 

Рефлексия:

 

Подошел к концу урок, подведем итог нашей работы, написав синквейн по теме «Мутация»

(уч-ся зачитывают свои синквейны)

 

Я хочу вернутся к эпиграфу нашего урока

Кто воздвигнет тебя к небесам?

Только сам.

Кто низвергнет тебя с высоты?

Только ты.

Где куются ключи к твоей горькой судьбе?

Лишь в тебе.

Чем расплатишься ты за проигранный бой?

Лишь собой.

 

Как вы считаете, ваша учебная деятельность сегодня на уроке:

*воздвигла тебя к небесам (подняла еще на одну ступеньку на лестнице знаний)

*низвергла тебя с высоты? ( не была успешной, материал не понят)

 

Д/з §33

Творческое задание : составить памятку «Как оградить себя от действия мутагенов в собственной квартире»

Индивидуальные задания

 

 

ЗАДАНИЕ №1

Прочитайте стихотворение, рассмотрите рисунок и выполните задание

 

 

ЗАДАНИЕ №2

 

Из предложенного набора карточек на доске смоделируйте этапы возникновения модификации (в наборе карточек есть лишняя)

изменившийся генотип

исходный фенотип

факторы среды

изменившийся фенотип

неизменный генотип

Закономерности изменчивости
PPTX / 9.27 Мб