Ученики на Учителя.com


Технологическая карта "Тайна мутаций" 10 класс

1
Сценарий урока по теме «Тайна мутаций».
Технологическая карта изучения темы
Предмет
Биология
Класс
10
Тип урока
Урок закрепления знаний
Технология построения урока
Игровая (урок с элементами ролевой игры с участием 3
групп учёных), проблемно-диалогическая
Методы
Частично-поисковый
Тема
«Тайна мутаций».
Цель:
Организовать деятельность обучающихся, направленную
на выявление причин и последствий генных, хромосомных
и геномных мутаций, обобщить и углубить знания по
теме «Мутации», закрепить навыки работы с ИЛ
(инструктивными листами), с дополнительным
материалом.
Основное содержание
Понятие мутации, виды мутаций по месту возникновения,
их причины и последствия.
Образовательные ресурсы
Технические средства: компьютер, медиапроектор,
презентация к уроку «Тайна мутаций». Раздаточный
материал на группу: инструктивные листы (ИЛ) заданий,
рабочие карты, информационные листы, иллюстрации.
ФОПД
Групповая, фронтальная
Планируемые результаты
Предметные: повторить понятие мутация; повторить
материал по теме «Генетическая информация в клетке»;
повторить классификацию мутаций; обобщить и углубить
материал по теме «Мутации по месту возникновения».
Уметь анализировать информацию, выполнять
предложенные учителем задания, делать выводы,
сравнивать.
Личностные УУД: формирование познавательного
мотива на основе интереса к изучению и углублению ранее
изученного материала, развитие памяти, мышления,
внимания у обучающихся, осознание важности и
значимости изучаемого материала.
Регулятивные УУД: определять цели и задачи,
использовать дополнительную литературу
(информационные карты), иллюстрации, как источник
информации для достижения цели учебной деятельности,
работать по инструктивному листу, вести записи,
оценивать степень достижения цели урока, оценивать
качество и уровень выполнения заданий.
Познавательные УУД: ориентироваться в своей системе
знаний, применять знания в новой учебной ситуации,
находить ответы на вопросы в различных источниках
информации, проводить анализ и синтез учебного
материала, формулирование выводов.
Коммуникативные УУД: слушать и слышать речь
одноклассников и учителя, излагать своё мнение,
организовывать работу в группе.
2
Этап
Деятельность учителя
Формируемые умения
Организационный
(этап мотивации)
Приветствует учащихся и знакомится с
ними.
Здравствуйте, ребята. Меня зовут
Татьяна Александровна. Я учитель
биологии Соянской средней школы. Обо
мне можно сказать словами из песни «Я
в дороге день за днём…» И сегодня
дорога привела меня в вашу школу, в
ваш класс. Я привезла с собой
«тяжёлый, в прямом и переносном
смысле, багаж», но очень надеюсь, что
за 45 мин, отведённые нам для встречи,
мы постараемся его вместе разобрать и
осилить.
Давайте, попробуем определить, о чём
пойдёт разговор на нашем уроке?
Листает слайды 1,2,3,4 и читает
загадку – текст: «Это не волшебное
перерождение. Это происходит всё
время и везде. Любой человек имеет в
себе в среднем около 100,
отличающихся от папиных и маминых
одной буквой. За 100 000 поколений
они накапливаются и передаются…»
Обращается к ученикам с вопросом:
Я хочу вам предложить самостоятельно
сделать выбор, какой урок мы с вами,
сегодня проведём: урок повторения или
урок закрепления ранее полученных
Личностные: готовность к
уроку, смыслообразование –
самооценка своих знаний и
интересов, постановка
дальнейших задач обучения.
Формирование мотивационной
основы деятельности.
Регулятивные: определение
темы, цели и задач урока.
Коммуникативные: умение
интегрироваться в группы,
продуктивно взаимодействовать
друг с другом, излагать свое
мнение.
3
знаний?
Предлагает учащимся распределиться в
3 группы и познакомиться с «багажом»:
1. Инструктивные листы (ИЛ) на
группу.
2. Индивидуальные рабочие карты.
3. Информационные листы и
иллюстрации на группу.
4. Файл со словами.
Сегодня закрепляем изученный
материал, с вашего позволения, я меняю
название темы урока (слайд 4).
Почему тема урока Тайна мутаций вы
мне объясните в конце урока.
Организационно –
деятельностный этап:
1. Актуализация
знаний.
2. Первичное
закрепление в
знакомой
ситуации.
3. Первичное
закрепление в
изменённой
ситуации.
4. Творческое
применение и
добывание
знаний в новой
Итак, начнём.
1. Предлагаю остановиться на
понятии Мутация.
В каждой группе дано одно понятие,
посмотрите, обсудите и прочтите его
вслух.
Слайд 5.
Беседа с учащимися по вопросам:
Группе 1: Что значит –
наследственные? Что такое
генетический материал?
Группе 2: Где в клетке находится ДНК?
Группе 3: Что такое генотип?
Личностные: формирование
устойчивого познавательного
интереса, самоопределение в
условиях работы в группе,
формирование
коммуникативной
компетентности в общении.
Познавательные: выбирают
наиболее эффективные способы
решения заданий в зависимости
от конкретных условий,
обсуждают, анализируют и
обобщают, формулируют
выводы, осуществляют
самооценку, рефлексию.
Регулятивные: умение
4
ситуации.
Всем группам: Все три понятия верны.
Какое понятие шире, почему?
Что объединяет все 3 понятия?
Предлагает учащимся в
индивидуальных рабочих картах
записать понятие мутации (Любое из
предложенных на слайде).
Знакомит учащихся с автором термина
мутация.
2. Так как мутации, так и или иначе
связаны с генетическим материалом
клетки, предлагаю вам вспомнить
тему «Генетическая информация в
клетке» и выполнить всей группой
следующее задание: Из предложенных
в конверте (файле) слов, составить
логическую цепочку «Генетическая
информация в клетке». Сравнить свои
ответы с ответами на слайде.
Слайд 6.
Комментирует схему, поясняет, как этот
материал поможет учащимся в
дальнейшем закреплении темы урока.
Дополнение к схеме: вызывающие
изменения признаков и свойств
организма через изменения в
свойствах кодируемых генами
продуктов (прежде всего - белков). В
результате, могут изменяться самые
различные биохимические,
физиологические и морфологические
признаки организма.
работать по ИЛ, заполнять
рабочую карту урока,
организация деятельности
согласно регламенту, контроль
за выполнением заданий,
осознание качества и уровня
выполнения заданий группой.
Коммуникативные:
Формирование умения
организовать учебное
взаимодействие при работе в
группе.
5
3. Мутации бывают соматические и
генеративные, доминантные и
рецессивные, полезные, нейтральные и
вредные, а какую классификацию
мутаций помогает вспомнить данная
схема? Слайд 7. Смотря, какой уровень
наследственного материала меняется
мутации делятся на генные,
хромосомные и геномные.
4. Я предлагаю каждой группе
поработать самостоятельно и
охарактеризовать один вид мутаций (на
работу отводится 7 – 10 минут).
Организует самостоятельную работу
в группах и проводит инструктаж.
Распределитесь в группе по ролям:
сотрудники информационного банка
охарактеризуют мутационные
изменения, сотрудники экспертного
банка найдут ответ на вопрос, почему
возникают мутации, а сотрудники
банка генетических заболеваний
приведут пример одного заболевания,
вызванного данным видом мутации, и
расскажут об этом заболевании.
Используйте для подготовки наглядный
материал.
Первичное применение,
осмысление и
закрепление
полученных знаний.
Организует обсуждение темы
«Мутации по уровню возникновения,
их причины и последствия».
Управляет презентацией.
Личностные: оценивание
усваиваемого материала.
Познавательные:
универсальные логические
6
Дополняет учащихся. Демонстрирует с
помощью иллюстраций примеры
последствий возникших мутаций.
Дополнение группе 1: слайды 9, 11 – 14
Дополнение группе 2: слайды 16, 17, 19.
Дополнение группе 3: слайды 22, 24, 25.
Просит обратить внимание на причины
возникновения мутаций.
А всё ли вам понятно в этом вопросе?
Почему нарушается удвоение ДНК?
Почему нарушается кроссинговер в
профазе 1 мейоза?
Почему нарушается расхождение
гомологичных хромосом и хроматид в
анафазе митоза и мейоза?
Можно ли ответить на эти вопросы?
Обратимся к слайду 27 «Свойства
мутаций»
Продолжает дискуссию. Предлагает
учащимся разгадать тайну мутаций.
Мутации связаны с изменениями во
внешней и внутренней среде. Слайд 28,
29.
Приводит в качестве примера
воздействия на организм человека
мутагена никотина.
действия, умение
структурировать знания.
Регулятивные: осознание
качества и уровня выполнения
заданий.
Рефлексивно-
оценочный.
Подводит итоги урока:
Итак, в начале урока вы пообещали мне
Личностные: установление
связи между целью и
7
разобрать мой «багаж» и запланировали
закрепление ранее изученного
материала по теме «Мутации».
Получилось ли достичь поставленной
цели?
Был сегодняшний урок полезным для
вас?
Вернёмся к теме урока «Тайна
мутаций». Почему урок получил такое
название?
Постановка ДЗ: Придумайте себе
вопрос на тему «Мутации» и найдите
ответ на него.
А мне хочется вам задать вопрос: слайд
30 и «угостить по теме» слайд 31 -
Банан – триплоид, он пригоден к
употреблению, так как не образует
семян, в отличие от диплоида, который
состоит из жестких семян и почти не
имеет мякоти. У животных и растений
полиплоидия встречается часто,
особенно у культурных растений. При
отборе человек просто не замечал, что
отбирал полиплоиды. Итак, я вас
угощаю триплоидным бананом!
результатом.
Регулятивные: оценивать
степень достижения цели урока,
самооценка.
8
Индивидуальная рабочая карта для изучения
темы…………………………………….
1 задание. Мутации – это
………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………
2 задание. Логическая схема «Генетическая информация в клетке».
Ядро …… …… …… ………. …….. …………
3 задание. Табл. «Мутации по уровню возникновения, их причины и
последствия»
Вид мутации
Характер мутационных
изменений
Причина
Последствия
Генные
Изменение
1.
2.
3.
4.
Хромосомные
Изменение
1.
2.
3.
4.
Геномные:
1.
Изменение
2.
4 задание. Сформулируйте вывод по
теме…………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………….
9
Группа 1. Инструктивный лист (ИЛ) для изучения темы «Тайна
мутаций».
1 задание. Прочитайте вслух и обдумайте следующее понятие Мутация –
это наследственные изменения генетического материала.
Разберитесь, обсудите вместе с одноклассниками и учителем понятие
Мутации – это………… и запишите его в рабочую карту.
2 задание. Вспомните ранее изученный материал по теме «Генетическая
информация в клетке». Используя опорные слова: аминокислота,
хромосома, ДНК, белок, триплет, ген, ядро, составьте вместе с
одноклассниками логическую схему «Генетическая информация в клетке».
Сверьте свой ответ с ответом на слайде. Перенесите схему в рабочую карту.
3 задание. (Объект изучения – ГЕННЫЕ МУТАЦИИ). Распределитесь в
группе по ролям: сотрудники информационного банка охарактеризуют
мутационные изменения, сотрудники экспертного банка найдут ответ на
вопрос, почему возникают мутации, а сотрудники банка генетических
заболеваний приведут пример одного заболевания, вызванного данным
видом мутации, и расскажут о симптомах заболевания. Используйте для
поиска ответов ИНФОРМАЦИОННЫЕ ЛИСТЫ. Внесете полученные
данные в таблицу «Мутации по уровню возникновения, их причины и
последствия» в рабочих картах. Выполнив задание в группе, разберитесь и
обсудите вместе с одноклассниками вопрос о причинах и последствиях всех
видов мутаций. Дополните таблицу в рабочих картах.
4 задание. Обратите внимание на причины возникновения мутаций?
Сформулируйте вывод по теме урока.
10
Информационный лист по теме «Генные мутации»
http://medbiol.ru
Генные мутации - это мутации, в результате которых изменяются отдельные
гены и появляются новые аллели. Генные мутации связаны с изменениями,
происходящими внутри данного гена и затрагивающими его часть. Обычно
это замена азотистых оснований в ДНК (смотри рис 1. Генные мутации,
А2), вставка лишней пары (смотри рис 1. Генные мутации, А3) или
выпадение пары оснований.
Конечно, генные мутации могут быть связаны и с заменой, выпадением или
вставкой не только одной пары, но и нескольких оснований (смотри рис 1.
Генные мутации, А4).
Надо заметить, что даже замена одной пары оснований может повлечь
серьезные последствия (пример: серповидно-клеточная анемия).
Серповидно-клеточная анемия
Серповидно-клеточная анемия - заболевание, открытое в 1910 г. При ней
эритроциты имеют необычную серповидную форму (Смотри рис. 2). В 1949
г. американский химик Л.Полинг показал, что болезнь вызывается наличием
в таких эритроцитах дефектного гемоглобина. Дефектный гемоглобин
отличается от нормального только одной аминокислотой.
http://vse-pro-geny.ru
Это нарушение вызвано мутацией одного нуклеотида (происходит
замена аденина (А) на тимин (Т)) в гене (Смотри рис. 3). Это приводит к
тому, что в 6 позиции глутамат (глутаминовая кислота) заменяется
валином. Гемоглобин S, который образуется в результате этой мутации,
называют HbS, в отличие от нормального гемоглобина, который называется
HbA. То есть, исследуемое генетическое заболевание связано с мутацией
одного нуклеотида и, соответственно, изменением
последовательности кодона из GAG (ГАГ) на GTG (ГТГ) в молекуле ДНК.
11
Такой гемоглобин нарушает структуру мембраны эритроцитов и придает им
серповидную форму. Эритроциты теряют способность к нормальному
транспорту кислорода. Возрастает вязкость крови и нарушается прохождение
эритроцитов по капиллярам. Через несколько лет снижение кровообращения
проводит к атрофии органов, в частности селезенки, и гибели детей.
Гетерозиготы по этой мутации живут нормально.
Примечание: Гомозиготы HbS/HbS умирают в раннем детстве.
Зато гетерозиготы HbA/HbS характеризуются слабо измененными
эритроцитами. При этом изменение формы эритроцитов значительно
повышает устойчивость гетерозигот к малярии. Поэтому в тех регионах
Земли, где свирепствует малярия (например, в Африке), отбор действовал в
пользу гетерозигот. Таким образом, серповидноклеточная анемия – это
пример относительности «полезности» и «вредности» мутаций.
http://www.bio-faq.ru
Генные мутации – изменение строения одного гена. Это изменение в
последовательности нуклеотидов: выпадение, вставка, замена и т.п.
Например, замена А на Т. Причины – нарушения при удвоении (репликации)
ДНК. Примеры: серповидно-клеточная анемия, гемофилия и др
https://ru.wikipedia.org/
Гемофи
́
лия или Гемофили
́
я — наследственное заболевание, связанное с
нарушением коагуляции (процессом свёртывания крови); при этом
заболевании возникают кровоизлияния в суставы, мышцы и внутренние
органы, как спонтанные, так и в результате травмы или хирургического
вмешательства
12
Иллюстрации группе «Генные мутации»
Рисунок 1. Генные мутации
?
?
?
Рисунок 2. «Серповидно-клеточная анемия»
13
Рисунок 3. Замена одного нуклеотида на другой.
ДНК ГАГ
иРНК ЦТЦ
АМК ГЛУ
Гемоглобин HbA – норма
ДНК ГТГ
иРНК ЦАЦ
АМК ВАЛ
Гемоглобин HbS – Серповидно-
клеточная анемия
14
Группа 2. Инструктивный лист (ИЛ) для изучения темы «Тайна
мутаций».
1 задание. Прочитайте вслух и обдумайте следующее понятие Мутация – это
изменения в ДНК клетки.
Разберитесь, обсудите вместе с одноклассниками и учителем понятие
Мутации – это………… и запишите его в рабочую карту.
2 задание. Вспомните ранее изученный материал по теме «Генетическая
информация в клетке». Используя опорные слова: аминокислота,
хромосома, ДНК, белок, триплет, ген, ядро, составьте вместе с
одноклассниками логическую схему «Генетическая информация в клетке».
Сверьте свой ответ с ответом на слайде. Перенесите схему в рабочую карту.
3 задание. (Объект изучения – ХРОМОСОМНЫЕ МУТАЦИИ).
Распределитесь в группе по ролям: сотрудники информационного банка
охарактеризуют мутационные изменения, сотрудники экспертного банка
найдут ответ на вопрос, почему возникают мутации, а сотрудники банка
генетических заболеваний приведут пример одного заболевания,
вызванного данным видом мутации и расскажут о симптомах заболевания.
Используйте для поиска ответов ИНФОРМАЦИОННЫЕ ЛИСТЫ. Внесете
полученные данные в таблицу «Мутации по уровню возникновения, их
причины и последствия» в рабочих картах. Выполнив задание в группе,
разберитесь и обсудите вместе с одноклассниками вопрос о причинах и
последствиях всех видов мутаций. Дополните таблицу в рабочих картах.
4 задание. Обратите внимание на причины возникновения мутаций?
Сформулируйте вывод по теме урока.
15
Информационный лист по теме «Хромосомные мутации»
http://medbiol.ru/m
Хромосомные мутации (хромосомные перестройки)
Хромосомные мутации - это перестройки хромосом. Участки хромосом
могут изменить свое положение, потеряться или удвоиться.
Проиллюстрируем основные типы хромосомных мутаций: условно
обозначим нормальный порядок генов как 12345678910, тогда 123-78910 -
потеря участка, 1234-234- 5678910 - удвоение участка, 123-7654-8910 -
поворот участка на 180
0
, 123-АБВГДЕ - перемещение участка на
негомологичную хромосому (смотри рис. 1 Хромосомные мутации).
https://ru.wikipedia.org/
При хромосомных мутациях происходят крупные перестройки структуры
отдельных хромосом. В этом случае наблюдаются потеря (делеция) или
удвоение части (дупликация) генетического материала одной или
нескольких хромосом, изменение ориентации сегментов хромосом в
отдельных хромосомах (инверсия), а также перенос части генетического
материала с одной хромосомы на другую (транслокация) (крайний случай —
объединение целых хромосом, т. н. Робертсоновская транслокация, которая
является переходным вариантом от хромосомной мутации к геномной).
(смотри рис. 1 Хромосомные мутации).
http://www.bio-faq.ru
Хромосомные мутации – изменение строения хромосом: выпадение
участка, удвоение участка, поворот участка на 180 градусов, перенос участка
на другую (негомологичную) хромосому и т.п. Причины – нарушения при
кроссинговере. Пример: синдром кошачьего крика.
16
Синдром кошачьего крика, также болезнь кошачьего
крика, синдром Лежёна — по имени описавшего его в 1963 году
французского учёного) — редкое генетическое расстройство, вызываемое
отсутствием фрагмента 5-й хромосомы.
При этом синдроме наблюдается:
• общее отставание в развитии,
• низкая масса при рождении и мышечная гипотония,
• лунообразное лицо с широко расставленными глазами,
• характерный плач ребёнка, напоминающий кошачье мяуканье, причиной
которого является изменение гортани (сужение, мягкость хрящей,
уменьшение надгортанника, необычная складчатость слизистой оболочки)
или недоразвитие гортани. Признак исчезает к концу первого года жизни.
Кроме того, встречаются врожденные пороки сердца, костно-мышечной
системы и внутренних органов. Частота синдрома примерно 1:45 000.
Соотношение полов М1 : Ж1,3.
Клиническая картина синдрома и продолжительность жизни людей с этим
синдромом довольно сильно варьируются по сочетанию врождённых
пороков развития органов.
Лечение симптоматическое. Показаны средства, стимулирующие
психомоторное развитие, лечебный массаж и гимнастика.
17
Иллюстрации группе «Хромосомные мутации»
Рисунок 1. Хромосомные мутации
?
?
?
?
18
Группа 3. Инструктивный лист (ИЛ) для изучения темы «Тайна
мутаций».
1 задание. Прочитайте вслух и обдумайте следующее понятие Мутация – это
стойкое преобразование генотипа, происходящее под влиянием внешней и
внутренней среды.
Разберитесь, обсудите вместе с одноклассниками и учителем понятие
Мутации – это………… и запишите его в рабочую карту.
2 задание. Вспомните ранее изученный материал по теме «Генетическая
информация в клетке». Используя опорные слова: аминокислота,
хромосома, ДНК, белок, триплет, ген, ядро, составьте вместе с
одноклассниками логическую схему «Генетическая информация в клетке».
Сверьте свой ответ с ответом на слайде. Перенесите схему в рабочую карту.
3 задание. (Объект изучения – ГЕНОМНЫЕ МУТАЦИИ). Распределитесь
в группе по ролям: сотрудники информационного банка охарактеризуют
мутационные изменения, сотрудники экспертного банка найдут ответ на
вопрос, почему возникают мутации, а сотрудники банка генетических
заболеваний приведут пример одного заболевания, вызванного данным
видом мутации и расскажут о симптомах заболевания. Используйте для
поиска ответов ИНФОРМАЦИОННЫЕ ЛИСТЫ. Внесете полученные
данные в таблицу «Мутации по уровню возникновения, их причины и
последствия» в рабочих картах. Выполнив задание в группе, разберитесь и
обсудите вместе с одноклассниками вопрос о причинах и последствиях всех
видов мутаций. Дополните таблицу в рабочих картах.
4 задание. Обратите внимание на причины возникновения мутаций?
Сформулируйте вывод по теме урока.
19
Информационный лист по теме «Геномные мутации»
http://otvet.mail.ru
ГЕНОМНЫЕ МУТАЦИИ - связанные с изменением числа хромосом.
Особый интерес представляет ПОЛИПЛОИДИЯ - кратное увеличение
числа хромосом (смотри рис. 1), т. е. вместо 2n хромосомного набора
возникает набор 3n, 4n, 5n и более. Возникновение полиплоидии связанно с
нарушением механизма деления клеток. В частности, нерасхождение
гомологичных хромосом во время первого деления мейоза приводит к
появлению гамет с 2n набором хромосом.
Полиплоидия широко распространена у растений (смотри рис. 2) и
значительно реже у животных (аскарид, шелкопряда, некоторых
земноводных). Полиплоидные организмы, как правило, характеризуются
более крупными размерами, усиленным синтезом органических веществ, что
делает их особенно ценными для селекционных работ.
Изменение числа хромосом, связанное с добавлением или потерей отдельных
хромосом, называется АНЕУПЛОИДИЕЙ. Мутацию анеуплоидии можно
записать как 2n-1 (моносомия), 2n+1 (трисомия), 2n-2 (нуллисомия) и т. д.
Анеуплоидия свойственна всем животным и растениям. У человека ряд
заболеваний связан именно с анеуплоидией. Например, болезнь Дауна
связана с наличием лишней хромосомы в 21-й паре.
http://xreferat.ru
Полиплоидные мутации ведут к изменению хромосом в кариотипе, которое
кратно гаплоидному набору хромосом.
Анеуплоидные же мутации приводят к изменению числа хромосом в
кариотипе, некратное гаплоидному набору.
http://www.bio-faq.ru
Геномные мутации – изменение количества хромосом. Причины –
нарушения при расхождении хромосом.
20
Геномные мутации одни из самых страшных. Они ведут к таким
заболеваниям, как синдром Дауна (трисомия, возникает с частотой 1 больной
на 600 новорожденных), синдром Клайнфельтера и др.
Синдром Дауна. Болезнь, обусловленная аномалией хромосомного набора,
основными проявлениями которой являются умственная отсталость,
своеобразный внешний облик больного и врожденные пороки развития. Одна
из наиболее распространенных хромосомных болезней, встречается в
среднем с частотой 1 на 700 новорожденных.
У мальчиков и девочек болезнь встречается одинаково часто. Дети с
синдромом Дауна чаще рождаются у пожилых родителей. Если возраст
матери 35 - 46 лет, то вероятность рождения больного ребенка возрастает до
4,1 %, с возрастом матери риск увеличивается. Возможность возникновения
повторного случая заболевания в семье с трисомией 21 составляет 1 - 2 %.
21
Иллюстрации группе «Геномные мутации»
Рисунок 1. Полиплоидия.
22
Рисунок 2. Полиплоидные растения.
Скачать материал

Биология - еще материалы к урокам: