Генетика - наука о наследственности и изменчивости. История генетики. Основные генетические термины и понятия - ОСНОВЫ ГЕНЕТИКИ

Цели: познакомить учащихся с предметом генетики, некоторыми ее достижениями, значением для практики, для развития медицины и различных областей биологии; пробудить у учащихся интерес к предмету, желание больше узнать о нем; научить школьников правильно раскрывать сущность основных понятий генетики, сравнивать их друг с другом.

Оборудование: стенд (или плакат) “Основные вехи в истории генетики; терминологические карты “Обзор основных терминов и понятий генетики”.

Ход урока

I. Организационный момент

II. Изучение новой темы

Запись на доске:

Генетика - молодая наука, составляющая основу всей современной биологии, подобно атомной теории для физики. Ее возраст - чуть более 100 лет. Название “генетика” предложил английский ученый У. Бэтсон в 1906 г. Оно происходит от греческого слова “депе$1$”, что означает происхождение.

1. Вступительное слово учителя.

Генетика — это наука об одном из самых сокровенных таинств природы — наследственности и изменчивости. Речь пойдет о материальных носителях наследственности — хромосомах и генах. Тех самых генах и хромосомах, о которых в любом современном учебнике по биологии говорится, что именно через них передается наследственность.

Думаю, что в наши дни трудно, а может быть даже и невозможно отыскать в научном мире человека, рискнувшего бы отрицать увлекательность познания генов и хромосом, изучения их функции. Генетика увлекает своей логикой, загадочностью явлений, практической высокой рентабельностью открытий, захватывающим духом перспективы науки.

Генетика по праву может считаться одной из самых важных областей биологии. На протяжении тысячелетий человек пользовался генетическими методами для улучшения домашних животных и возделываемых растений, не имея представления о механизмах, лежащих в основе этих методов. Судя по разнообразным археологическим данным, уже 6000 лет назад люди понимали, что некоторые физические признаки могут передаваться от одного поколения к другому. Отбирая

определенные организмы из природных популяций и скрещивая их между собой, человек создавал улучшенные сорта растений и породы животных, обладавших нужными ему свойствами.

Однако лишь в начале XX века ученые стали осознавать в полной мере важность законов наследственности и ее механизмов. Хотя успехи микроскопии позволили установить, что наследственные признаки передаются из поколения в поколение через сперматозоиды и яйцеклетки, оставалось неясным, каким образом мельчайшие частицы протоплазмы могут нести в себе “задатки” того огромного множества признаков, из которых слагается каждый отдельный организм.

Первый действительно научный шаг вперед в изучении наследственности был сделан австрийским монахом Грегором Менделем, который в 1865 г. опубликовал статью, заложившую основы современной генетики. Мендель показал, что наследственные задачи не смешиваются, а передаются от родителей потомкам в виде дискретных (обособленных) единиц. Эти единицы, представленные у особей парами, остаются дискретными и передаются последующим поколениям в мужских и женских гаметах, каждая из которых содержит по одной единице из каждой пары.

В 1909 г. датский ботаник Иогансен назвал эти единицы генами, а в 1923 г. американский генетик Морган показал, что они находятся в хромосомах. С тех пор генетика достигла больших успехов в объяснении природы наследственности и на уровне организма, и на уровне гена.

(Учитель обращает внимание на стенд “Основные вехи в истории генетики” (См. приложение 1)).

2. Раскрытие задач, решаемых генетикой.

На данном этапе урока ставится задача раскрыть содержание проблем, разрабатываемых генетикой.

— Генетика изучает два фундаментальных свойства живых организмов — наследственность и изменчивость.

Учитель привлекает внимание учащихся к понятию “наследственность” и “изменчивость”. Школьники с этими терминами знакомы, так как они широко используются в житейском опыте, называются на курсах биологии 6—8 классов. Целесообразно в ходе беседы выяснить, что помнят ученики об изменчивости и наследственности, попросить их объяснить, чем вызван интерес ученых к этим проблемам.

— Наследственность — свойство организмов передавать свои признаки и особенности развития следующему поколению. Или наследственность — свойства организмов обеспечивать воспроизведение сходных особей в каждом последующем поколении, материальную (сходство клеток, тканей, органов) и функциональную (сходство процессов и явлений) преемственность между родителями и детьми.

Для конкретизации определения в качестве примеров можно указать на:

а) сходство потомков с родителями среди людей, животных, растений;

б) наследование сортами и породами качеств родителей при выращивании и содержании их в сходных условиях;

в) существование в природе множества видов животных и растений, которые существуют сотни миллионов лет и сохраняют сходство со своими предками, ископаемые останки которых дошли до нашего времени.

— Таким образом, каждое новое поколение воспроизводит признаки, имеющие сходство с родителями благодаря наследственности.

— Наследственность обеспечивает не только внешнее сходство с родителями, но и единый с ним тип развития, путь формирования признаков. Нам известно, что в развитие любого организма при половом и бесполом размножении не могут быть заключены сформированные признаки маленького зародыша (как это имеет место в семени), а есть какие-то вещества и структуры, обусловливающие сходство зародыша с родителями, сходный тип развития, обмен веществ.

— На этом этапе урока мы сможем уже сформулировать некоторые вопросы, ответы на которые нам дает генетика.

Учитель привлекает учащихся к этой работе, ставя следующие вопросы:

• Какие вещества и структуры составляют материальные основы наследственности?

• Каким путем реализуется наследственная программа в процессе индивидуального развития?

• Как влияет окружающая среда на формирование признаков?

Далее учитель с помощью учащихся называет задачи, решаемые

наукой генетикой.

1) Изучение веществ и структур, которые составляют материальные основы наследственности, обеспечивают преемственность между поколениями, определяют сходство индивидуального развития.

2) Изучение механизмов реализации наследственной информации в процессе индивидуального развития организмов.

3) Изучение вопросов влияния окружающей среды на формирование признаков в процессе индивидуального развития организмов.

Затем рассматривается проблема изменчивости организмов, которая трактуется как свойство, противоположное наследственности.

— Изменчивость — способность организмов изменять свои признаки и свойства.

Приводятся примеры изменчивости:

а) снижение урожая зерновых при плохом агрофоне, низкая удойность молока при плохом кормлении коров, светло-зеленый цвет листьев при недостатке азота, света;

б) появление среди людей альбиносов, шестипалых людей, карликов и т.д.;

в) люди, живущие на планете Земля, такие одинаковые и такие не похожие. Среди них не найдешь генетических и психологических двойников — ни по соседству, ни на противоположной стороне планеты, ни в прошлой истории человечества, ни в будущем.

Формируется еще одна задача, решаемая генетикой.

4) Изучение изменчивости как всеобщего свойства организмов, форм и причин этого явления.

Учащиеся делают вывод. Озвучивают цель и задачи генетики.

— Таким образом генетика — наука о закономерностях наследственности и изменчивости двух противоположных и вместе с тем неразрывно связанных между собой процессов, свойственных всему живому на Земле.

3. Работа с терминологической картой.

— Понимание проблем современной генетики невозможно без знания терминологии этой науки. Поэтому знакомство с основными закономерностями явлений наследственности и изменчивости мы начнем с обзора основных генетических терминов и понятий.

Организуется работа по терминологической карте (См. приложение 2).

III. Рефлексия

— С какими трудностями встретились на уроке?

— Как их преодолеть?

— Как запомнить все термины и понятия генетики?

Домашнее задание

По учебнику И.Н. Пономаревой, § 17, §18, термины, вопросы и задания после параграфа;

по учебнику А.А. Каменского, §3.5, с. 100—101, термины, сообщение “Исследования Грегора Менделя”.