Методические рекомендации по изучению отдельных тем дисциплины и вопросы для самостоятельной проверки знаний - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Методические рекомендации по самостоятельной работе студентов и изучению... 1 136.64kb.
Методические рекомендации студентам по самостоятельной работе и изучению... 8 1048.06kb.
Методические указания по самостоятельной работе студентов; темы рефератов; 1 76.66kb.
Методические рекомендации по организации самостоятельной работы студентов... 9 789.3kb.
Методические рекомендации по организации самостоятельной работы студентов... 11 2251.57kb.
Методические рекомендации для преподавателя 88 Общие методические... 14 1898.59kb.
Методические рекомендации по организации самостоятельной работы студентов... 11 2373.78kb.
Методические рекомендации по организации самостоятельной работы студентов... 19 1986.19kb.
Методические рекомендации по организации самостоятельной работы студентов... 6 1623.89kb.
Методические рекомендации по организации самостоятельной работы студентов... 6 863.15kb.
Методические рекомендации по самостоятельной работе студентов и изучению... 1 96.64kb.
Валентин Владимирович Бадрак Стратегии гениальных женщин 23 6276.15kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Методические рекомендации по изучению отдельных тем дисциплины и вопросы для самостоятельной - страница №1/3

Муниципальное бюджетное вечернее (сменное) общеобразовательное учреждение

«Центр образования №2» города Чебоксары Чувашской Республики

Рассмотрено «Утверждаю»

на заседании ТО Директор МБВ(С)ОУ «ЦО №2»

г. Чебоксары «___» _________ 20__ г. ____________Е.М. Надеждина

«____»___________ 20___ г.

Индивидуальный образовательный маршрут.

Основы генетики

10 (11) класс
на 2012/2013 учебный год

Учитель: Царегородцева Наталия Владимировна

Чебоксары 2012

Содержание.


  1. Пояснительная записка. …………………………………………………………………. 3

  2. Планирование учебного материала…………………………………………………… 4

  3. Методические рекомендации по изучению отдельных тем дисциплины и вопросы для самостоятельной проверки знаний………………………………………………… 5

  4. Самостоятельная работа дома………………………………………………………… 15

  5. Задания для самостоятельной работы учащегося …………………………………… 21

  6. Приложение 1. Основы генетики в схемах и таблицах……………………………… 27

  7. Список дополнительной литературы………………………………………………… 29



  1. Пояснительная записка

Пособие является путеводителем по предмету биология (раздел генетика) для учащихся старших классов, содержит разноуровневые задания и предназначено для изучения раздела «Основы генетики»

Данный курс составлен на основе Федерального компонента государственного стандарта общего образования (среднее (полное) образование), примерной программы по биологии к учебнику для 10-11 кл. общеобразоват. учреждений / Д.К. Беляев, П.М. Бородин, Н.Н. Воронцов и др.; под ред. Д.К. Беляева, Г.М. Дымшица. – М.: Просвещение, 2008,

Целью настоящего маршрута является формирование поэтапности усвоения отдельных тем, что позволит систематизировать учебный материал, стимулировать самостоятельность процесса познания. Обобщение теоретических сведений по курсу генетики излагаются в прилагающихся в индивидуальном маршруте таблицах и схемах, кратком содержании . Применение фактического материала обеспечивается выполнением заданий и решением задач, приведенных в тренировочной части. Самоконтроль усвоения знаний обеспечивается выполнением тестов и других видов контролирующих заданий.



  1. Планирование учебного материала



Кол-во уроков

Тема урока

Материал для работы


1.

1(2) часа

*Основные понятия генетики. Урок- лекция

Материал учебных пособий. Использование обобщающих схем и таблиц (индивидуального маршрута)

2.

2(4) часа

*Основные закономерности наследования признаков.

**Взаимодействие неаллельных генов



Материал учебных пособий. Использование обобщающих схем и таблиц по темам:

- Дигибридное скрещивание.

-Моногибридное скрещивание.

-Анализирующее скрещивание.

-Сцепленное наследование.

-Генетика пола

-Сцепленное с полом наследование.

Решение задач.



3.

1 час

Зачет №1

Материалы индивидуального маршрута.




  1. Методические рекомендации по изучению отдельных тем дисциплины и вопросы для самостоятельной проверки знаний.

В учебном пособии по каждой теме выделены основные положения предмета и даны рекомендации по их изучению, а также приведены вопросы для самопроверки.

Дисциплина «Генетика» включает следующие темы:

1. Предмет и методы генетики;

2. Цитологические основы наследственности;

3. Закономерности наследования признаков .

4. Хромосомная теория наследственности;
Что ты должен уметь, усвоив материал этого раздела:

1.Характеризовать приведенные понятия и термины и объяснять взаимосвязь между ними:

1) *наследственность, изменчивость, генотип фенотип;

2) *ген, аллельные гены, гетерозигота, гомозигота

**множественный аллелизм, гемизигота;

3)* признак, альтернативные варианты появления признака, доминантность, рецессивность;

4) * моногибридная, дигибридное и полигибридное скрещивание; единообразие и расщепление признаков; фенотипические и генотипические классы. Решетка Пеннета;

5)** взаимодействие аллельных и неаллельных генов, полимерные гены и количественные признаки, плейотропное действие генов;

6) *сцепленное наследование, группа сцепления;

7)* хромосомное определение пола, гомогаметность, гетерогаметность, наследование генов, сцепленных с X Y хромосомой;

8)** нехромосомный негенетический материал, ДНК пластид, митохондрий цитоплазмы, плазмид и бактерий.
2.* Сопоставлять типы наследования признаков с расположением генов в хромосомах и с поведением хромосом в период мейоза и оплодотворения.
3.** Объяснять, как обнаруживаемые при скрещивании расщепления зависят от взаимодействия влияющих на их развитие генов.
4.** Называть источники случайных событий в генетических процессах и представлять, что законы генетики носят статистический характер.
5.* Указывать особенности наследования признаков сцепленных с полом и представлять механизмы хромосомного определения пола.
Здесь и далее определения распределены по степени необходимости усвоения у разных групп учащихся и помечены звездочками. (* - необходимый минимум для усвоения всеми группами учащихся, ** - усложненный, выбираемый по желанию учащихся, *** - сложный уровень).

Содержание тем.
1. Предмет и методы генетики.
Содержание темы.

Место генетики среди других наук и ее значение как теоретической базы селекции. Генетика – наука о наследственности и изменчивости, ее место среди биологических наук. Основные вопросы, изучаемые современной генетикой. методы исследований генетики. История развития генетики. Генетика – составная часть эволюционного учения. Генетика как теоретическая основа селекции и семеноводства. Достижения и задачи генетики в решении практических вопросов. Значение генетики в предотвращении мутагенного загрязнения окружающей среды.



Цели и задачи.

В результате изучения раздела необходимо усвоить основные понятия генетики, этапы развития генетики, изучить методы генетики и знать их применение.



Теоретическая часть.

Генетика – одна из важнейших наук современной биологии. Она изучает важные свойства живого – наследственность и изменчивость.

Наследственность – свойство живых организмов обеспечивать материальную и функциональную преемственность между поколениями, а также обусловливать специфический характер индивидуального развития в определенных условиях внешней среды. В настоящее время различают наследственность: ядерную, внеядерную (пластидную и цитоплазматическую и акариотическую (у прокариотов). Наследственность всегда сопровождается изменчивостью. Наследственность и изменчивость неразрывно связаны между собой.

Изменчивость – это процесс возникновения различий между особями по ряду признаков (размеры, форма, химический состав и пр.) и функций. Изменчивость делят на ненаследственную (синонимы модификационная, фенотипическая) и наследственную (генотипическую). К наследственной изменчивости относятся мутационная изменчивость и комбинационная, возникающая при обмене генетической информацией.

Комбинационная изменчивость возникает при половом размножении от соединения двух наследственно различающихся половых клеток. При этом новых генов не возникает, но перекомбинация хромосом и генов образует новый генотип.

Мутационная изменчивость возникает при структурных изменениях самих генов или хромосом клеток организма под воздействием физических, химических или биологических мутагенных факторов. Наследственная изменчивость проявляется в разной степени выраженности признаков в определенных пределах. У бактерий имеются особые механизмы переноса хромосом и генов, которые вызывают генотипическую изменчивость, к ним относятся трансформация и трансдукция.

Трансформация – особый способ гибридизации у бактерий при котором происходит включение ДНК, характерной для одного штамма бактерий (донора) в клетки другого штамма (реципиента). Трансдукция – генетическая рекомбинация у бактерий на основе переноса генетической информации с помощью фага из бактериальной клетки одного генотипа в клетку с другим генотипом. Модификационная изменчивость характеризуется фенотипическими различиями, которые возникают под влиянием условий внешней среды.

Предел модификационной изменчивости признака, обусловленной генотипом, называется норма реакции.

Явление наследственности и изменчивости присущи всему живому на Земле. По этому генетика в общей биологии занимает центральное место и тесно связана со всеми направлениями биологии.

Генетика служит теоретической научной базой селекции и семеноводства культурных растений, лесной селекции, домашних животных, микроорганизмов. В наши дни генетика, разбившись на множество комплексных направлений, будучи ключевой наукой биологии и при этом находясь в тесной связи с жизнью и практикой, развивается исключительно глубоко и быстро.

Датой рождения генетики считается 1900 год – год переоткрытия Карлом Корренсом (Германия) и Эрихом Черманом (Австрия) и Гуго Де Фризом (Голландия) законов Менделя. С этого периода выделяют три этапа в развитии генетики. Первый этап охватывает период с 1900 по 1930 годы и называется этап классической генетики. В этот период созданы теория гена и хромосомная теория наследственности, разработано учение о генотипе и фенотипе, о взаимодействии генов, о генетических принципах индивидуального отбора в селекции, учение о мобилизации генетических ресурсов планеты для целей селекции. В 1903 году У Сэттон указал на локализацию в хромосомах менделевских факторов наследственности. Август Вейсман (1834 – 1914) создал теорию, которая во многом предвосхитила хромосомную теорию наследственности. Он рисует близкую нашему современному пониманию схему строения хромосом, он первым доказал невозможность наследования признаков, приобретенных в онтогенезе и подчеркнул автономию зародышевых клеток, а также показал биологическое значение редукции числа хромосом в мейозе, как механизма поддержания постоянства диплоидного хромосомного набора вида и основы комбинативной изменчивости.

В 1901 году Гуго Де Фриз сформулировал мутационную теорию. Томас Гент Морган в 1910 году со своими учениками А. Стертевантом, К. Бриджесом и Г. Мёллером сформулировал представление о линейном расположении генов в хромосомах и создал первый вариант теории гена – элементарного носителя наследственной информации. Проблема гена является центральной и в наше время.

В 1920г. Николай Иванович Вавилов сформулировал закон гомологических рядов наследственной изменчивости, который связал воедино систематику и генетику. Н.И. Вавилов создал также теорию генетических центров культурных растений, которая облегчила поиск и интродукцию необходимых генотипов растений.



Второй этап развития генетики – этап неоклассицизма, который охватывает период с 1930 по 1953 годы. В эти годы был открыт экспериментальный мутагенез, обнаружено, что ген является сложной системой, обоснованы принципы генетики популяций и эволюционной генетики, создана биохимическая генетика, получены доказательства ведущей роли ДНК в наследственности. Так в 1925 году отечественные ученые Г.А. Надсон и Г.С. Филиппов вызвали индуцированный мутагенез, в результате облучения радием, у дрожжей. Позднее было показано мутагенное действие рентгеновских лучей, открыт химический мутагенез.

Используя метод химического мутагенеза советские ученые во главе с А.С. Серебровским показали сложную структуру гена. Основополагающие работы по изучению генетических процессов в эволюции принадлежат советскому ученому С.С. Четверикову, английским генетиком Р. Фишеру и Дж. Холдейну и американскому генетику С. Райту. Исследования показали генетическую сущность процессов эволюции популяций и привели к заключению, что именно генетика способна вскрыть внутренние механизмы процессов эволюции. Дж. Бидл и Э.Тейтум заложили основы биохимической генетики. в 1944 году О. Эвери, К. Мак-Леод и М. Мак-Карти доказали роль нуклеиновых кислот в экспериментах по трансформации признаков у пневмококков. В 1865г. Ф. Мишером были открыты нуклеиновые кислоты, а в 1953 году Д.Д. Уотсон и Ф. Крик опубликовали структурную модель ДНК.

С этого момента начинается третий этап развития генетики – эпоха синтетической генетики. В этот период стремительно развиваясь, генетика разбилась на множество комплексных направлений, она развивается исключительно глубоко и быстро. В настоящее время больших успехов достигла биотехнология и генетическая инженерия в получении соматических трансгенных гибридов, в создании первой карты генома человека, в клонировании животных, в создании трансгенных микроорганизмов. растений и животных. Успешно развивается генетика человека.

К основным методам генетики относятся гибридологический, математический, цитологический.

Гибридологический метод представляет собой специфический метод генетики, который заключается в гибридизации и последующем учете гибридного потомства по изучаемым признакам. Гибридологический метод был разработан Г. Менделем.

Математический метод в биологии также впервые был применен Г. Менделем, который применил математические подходы как к изучению результатов скрещиваний, так и к построению гипотез и объяснению полученных результатов. С этого времени сравнение количественных данных эксперимента с теоретически ожидаемыми стало неотъемлемой частью генетического анализа. Математический анализ незаменим при изучении наследуемости количественных признаков, изучении изменчивости (особенно модификационной), при исследовании популяций.

Цитологический метод используется для изучения клетки, как основной единицы живой материи. Изучение строения хромосом вместе с гибридологическим анализом дали начало цитогенетическому методу.



Кроме этих методов широкое применение находят метод получения мутаций, гибридизации соматических клеток, культуры тканей и клеток, методы биотехнологии, биохимический, иммунологический, иммунохимический.

Генетика широко использует методы физики: оптические, седиментационные, меченых атомов в молекулярной генетике и генной инженерии и других направлениях. Разумеется, приведенные методы являются только частью методов, используемых в генетике. Особое место отводится разработке методов генетики человека. Современная наука в распоряжение исследователя представляет массу потенциальных возможностей, которые могут быть реализованы при конкретной программе исследований.
Вопросы для самопроверки

Что изучает генетика и каково ее место среди других биологических наук.

Охарактеризуйте основные этапы развития генетики.

Какова роль отечественных ученых в развитии генетики.

Каково значение генетики в предотвращении мутагенного загрязнения окружающей среды.

Основные методы генетики, их значение и область применения.


2. Закономерности наследования признаков при внутривидовой гибридизации
Содержание темы.

Особенности и принципиальное значение метода гибридологического анализа, разработанного Менделем. Закономерности наследственности, установленные Г. Менделем. Правило чистоты гамет. Значение работ Менделя для дальнейшего развития генетики, селекции и теории эволюции. Типы скрещивания. Типы взаимодействия аллельных генов, множественный аллелизм. Наследование признаков при взаимодействии неаллельных генов. Влияние внешних условий на проявление действия гена.



Цель и задачи темы.

Изучить закономерности наследования родительских признаков гибридным потомством в первом, втором и последующих поколениях, раскрыть явление доминирования и рецессивности признаков и вероятностный характер их соотношения при расщеплении во втором и последующих гибридных поколениях моно- и полигибридных скрещиваний, показать, какие цитологические основы обусловливают расщепление признаков в гибридном потомстве, показать отличие характера числового расщепления признаков F2 дигиб-ридного скрещивания при взаимодействии неаллельных генов от менделевского числового соотношения 9:3:3:1 и какие закономерности наследственности вытекают из работ Менделя — дискретная природа наследственности, относительное постоянство гена и аллельное состояние гена.



Проработав тему, необходимо знать и уметь:

пользоваться терминами: родительское поколение (Р),первое гибридное поколение (F1) второе гибридное поколение(F2), доминантность, рецессивность, гомозигота, гетерозигота, расщепление, независимое распределение, неполное доминирование, кодоминирование, летальность, возвратные скрещивания

дать определение генотипа и фенотипа, сравнив эти понятия и разъяснив их связь с понятиями «доминантный» и «рецессивный»;

проиллюстрировать с помощью решетки Пеннета скрещивания по одному, двум и большему числу признаков и указать, какие численные соотношения генотипов и фенотипов следует ожидать в потомстве от этих скрещиваний;

сопоставить типы наследования признаков при скрещиваниях с поведением хромосом во время мейоза и оплодотворения;

изложить своими словами законы доминирования, расщепления и независимого распределения признаков и правило чистоты гамет, открытых Г. Менделем.

Знать:

- основные принципы гибридологического метода, разработанного Г. Менделем;



- значение работ Менделя для развития генетики.

Теоретическая часть.

Закономерности наследования потомками признаков организмов впервые были открыты основоположником генетики чешским ученым Грегором Менделем. Его работа, опубликованная в 1865 г. «Опыты над растительными гибридами», является классическим произведением. Опыты по гибридизации гороха Мендель провел и обработал (1858 - 1865 гг.) с поразительной ясностью, свойственной мышлению гения.

Следует учесть, что на протяжении столетий предшественники Менделя, изучавшие наследственность и изменчивость организмов, не сумели открыть закономерности наследования признаков, поскольку «пытались суммарно по большому количеству признаков определить степень сходства и различия родителей и потомков. Суммарная оценка не могла привести к выяснению законов наследственности, так как охватить точными наблюдениями сразу большое число признаков очень трудно, к тому же разные признаки наследуются неодинаково.

В отличие от своих предшественников Г. Мендель исследовал сложное явление наследственности аналитическим путем. Он разработал и применил принципиально новый метод генетического анализа наследования признаков.

Необходимо знать основные положения метода гибридологического анализа. Это и правильный выбор, с полным пониманием поставленной задачи, биологического объекта — гороха, растения с хорошо заметными альтернативными признаками и самоопылителя, и отбор для своих опытов только гомозиготных сортов (из 34 собранных им сортов после двухлетней проверки для опытов оставлены только 22 гомозиготных сорта), и аналитическое изучение с точным количественным индивидуальным учетом в нескольких поколениях каждого отдельного признака, а затем совместное наследование этих нескольких признаков, не принимая во внимание всех остальных признаков. Введение впервые Менделем математики и буквенной символики в биологический опыт дало ему возможность абстрагировать и обобщить конкретные результаты в виде математических формул и закономерностей.

Г. Мендель впервые доказал дискретность наследственности, заложив этим основы генетики. Важно отметить, что это открытие сделано Менделем задолго до цитологических открытий явлений митоза и мейоза и тех внутриклеточных процессов, которые при этом происходят. Мендель ввел понятие о наследственных факторах, позднее названных генами. Он показал, что наследуются не сами признаки, а наследственные факторы, определяющие эти признаки, и что у каждого организма наследственные факторы — гены представлены парами: один аллель этой пары пришел с гаметой от отца, а второй от матери, что половые клетки содержат от каждой аллельной пары только по одному наследственному фактору — гену.

Мендель обозначил пару наследственных факторов парой одноименных букв. При этом наследственный фактор, определяющий доминантный признак, он обозначил заглавной буковой, а рецессивный — той же строчной буквой.

При этом следует различать такие понятия как гомозиготность и гетерозиготность, что особи, имеющие одинаковые фенотипы, могут иметь разные генотипы. Гомозиготными называют организмы, в соматических клетках которых одинаковые аллельные гены — АА или аа или ААВВ или ААввСС и т. п., а если в соматических клетках разные аллели генов — Аа или АаВв или АаВвСс и т. п., то их называют гетерозиготными организмами.

При изучении этой темы следует твердо запомнить установленные Г. Менделем законы наследования признаков: доминирования, или единообразия гибридов первого поколения; расщепления гибридов второго поколения; правило чистоты гамет; закон независимого комбинирования (наследования) признаков (неаллельных генов).

Необходимо уяснить зависимость характера наследования признаков от цитологических закономерностей поведения хромосом при образовании гамет и при соединении гамет в процессе оплодотворения.

Кроме того, следует знать, что закономерности, установленные Менделем, справедливы лишь при условии, когда развитие одной пары признаков определяется парой аллельных генов и когда разные гены локализованы в разных (негомологичных) ларах хромосом и могут в результате этого свободно (независимо) комбинироваться между собой как при образовании гамет, так и при вероятном их сочетании во время оплодотворения.

Позднее, кроме полного доминирования были открыты у различных видов различные типы взаимодействия аллелей: неполное доминирование, кодоминирование, сверхдоминирование, а также летальный эффект и плейотропия.

Однако, как позже было установлено, многие признаки развиваются под влиянием не одной, а нескольких пар неаллельных генов, которые взаимодействуют между собой. При этом изменяется характер расщепления фенотипических классов и при дигибридном скрещивании не соответствует Менделевскому соотношению 9:3:3:1.

Различают следующие типы действия и взаимодействия генов: плейотропия, модифицирующее действие генов, комплементарность, эпистаз, полимерия.

Плейотропия – явление при котором один ген детерминирует развитие и фенотипическое проявление нескольких признаков. При этом весь компдекс признаков, детерминируемых одним геном плейотропного действия, наследуется как при моногибридном скрещивании.

Модифицирующее действие генов выражается в действии генов-модификаторов на развитие признака одновременно с генами основного действия – олигогенами.

Гены-модификаторы усиливают или ослабляют действие олигогена. Гены-модификаторы обычно не имеют собственного фенотипического проявления, они обусловливают развитие признака в зависимости от условий внешней среды – температуры, влажности, освещенности, фотопериодизма, условий выращивания, а также от собственного аллельного состояния. Все перечисленное затрудняет проведение генетического анализа генов-модификаторов.

От скрещивания двух дигетерозигот при комплементарном взаимодействии неаллельных генов (Комплементум – дополнение, неаллельные гены дополняют друг-друга) может быть расщепление фенотипических классов 9:7; 9:6:1; 9:4:3, при эпистазе - (один из генов полностью подавляет действие другого, неаллельного гена) 12 : 3 : 1; 13 : 3; при полимерии (на проявление признака оказывает влияние одновременно несколько однозначных генов) — 15 : 1.

Вместе с тем, эти отличия расщепления фенотипических классов не противоречат законам наследования, установленным Г. Менделем, а наоборот, углубляют и показывают многогранность явления. При взаимодействии неаллельных генов характер передачи генов и соотношение генотипических классов не изменяется.

Кроме того, следует выделить законы наследственности, вытекающие из работ Г.Менделя: закон о дискретной природе наследственности, об относительном постоянстве гена и об аллельном состоянии его.

Вопросы для самопроверки

Сущность метода гибридологического анализа, разработанного Г. Менделем.

Закон доминирования и единообразия гибридов первого поколения. I закон Менделя.

Расщепление гибридов F2 и последующих поколений при моногибридном скрещивании. II закон Г. Менделя.

Правило чистоты гамет.

Расщепление гибридов F2 при дигибридном скрещивании.

Закон независимого комбинирования признаков (неаллельных генов). III закон Менделя.

Цитологические основы и вероятностный характер расщепления.

Особенности наследования признаков при взаимодействии неаллельных генов.


следующая страница >>



Прежде девушки краснели, когда их стыдили; а нынче стыдятся, когда краснеют. Морис Шевалье
ещё >>